JP2015513444A - Method for preparing an aqueous solution comprising at least one alkaline earth metal bicarbonate and use of the aqueous solution - Google Patents

Method for preparing an aqueous solution comprising at least one alkaline earth metal bicarbonate and use of the aqueous solution Download PDF

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Abstract

本発明は、少なくとも1種類のアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水溶液の調製方法および該水溶液の使用に関する。該方法は、撹拌器(2)を取り付けた槽(1)、少なくとも1つの濾過デバイス(4)および磨砕デバイス(18)を備えた反応器系内で行われ得る。The present invention relates to a method for preparing an aqueous solution comprising at least one alkaline earth metal bicarbonate and the use of the aqueous solution. The process can be carried out in a reactor system equipped with a tank (1) fitted with a stirrer (2), at least one filtration device (4) and a grinding device (18).

Description

本発明は、アルカリ土類金属(earth alkali)炭酸水素塩水溶液の作製方法の分野およびかかる溶液の使用に関する。   The present invention relates to the field of methods of making alkaline earth metal bicarbonate aqueous solutions and the use of such solutions.

炭酸カルシウムは、製紙業において紙の填料成分として広く使用されている。これは、用紙の輝度と不透明度を増大させるために使用される低コストで高輝度の填料である。この使用は、ここ数十年で製紙工場において酸性紙から中性紙への製紙の転換のため劇的に増大している。製紙業には、天然の炭酸カルシウムおよび合成炭酸カルシウムのどちらも使用されている。天然の炭酸塩または石灰石は、紙に使用する前に小粒径に磨砕されるが、合成炭酸カルシウムは沈降反応によって製造され、従って沈降炭酸カルシウム(PCC)と称される。   Calcium carbonate is widely used as a paper filler component in the paper industry. This is a low cost, high brightness filler used to increase the brightness and opacity of the paper. This use has increased dramatically in recent decades due to the conversion of acid paper to neutral paper in paper mills. The paper industry uses both natural and synthetic calcium carbonates. Natural carbonate or limestone is ground to a small particle size before use in paper, but synthetic calcium carbonate is produced by a precipitation reaction and is therefore referred to as precipitated calcium carbonate (PCC).

製紙業界における使用の他に、沈降炭酸カルシウムはまた種々の他の目的にも、例えば、塗料業界では填料または顔料として、およびプラスチック材料、プラスチゾル、シーリング用化合物、印刷用インク、ゴム、歯磨き粉、化粧品、食品、医薬品などの製造のための機能性填料としても使用されている。   In addition to use in the paper industry, precipitated calcium carbonate is also used for various other purposes, such as fillers or pigments in the paint industry, and plastic materials, plastisols, sealing compounds, printing inks, rubber, toothpaste, cosmetics. It is also used as a functional filler for the production of foods and pharmaceuticals.

沈降炭酸カルシウムは、主に3種類の結晶性形態:カルサイト、アラゴナイトおよびバテライトで存在し、これらの結晶性形態の各々には多くの異なる多形体(晶癖)が存在する。カルサイトは、犬牙状(S−PCC)、菱面体(R−PCC)、六角柱状、卓面状、コロイド状(C−PCC)、立方および稜柱状(P−PCC)などの典型的な晶癖を有する三方晶系構造を有する。アラゴナイトは、六角柱状の双晶の典型的な晶癖ならびに薄くて細長い稜柱状、湾曲刃状、尖ったピラミッド状、のみ形状の結晶、枝分かれした樹状およびサンゴまたは蠕虫様形態という多様な種類を有する斜方晶系構造である。   Precipitated calcium carbonate exists in three main crystalline forms: calcite, aragonite and vaterite, each of which has many different polymorphs (crystal habits). Calcite has typical crystals such as canine (S-PCC), rhombohedral (R-PCC), hexagonal columnar, table-like, colloidal (C-PCC), cubic and ridged columnar (P-PCC). It has a trigonal structure with a wrinkle. Aragonite has a variety of varieties, including hexagonal columnar typical crystal habits and thin and elongated ridge columns, curved blades, pointed pyramids, chiseled crystals, branched dendrites and coral or worm-like forms. It has an orthorhombic structure.

通常、PCCは、COを水酸化カルシウムの水性懸濁液(いわゆる石灰乳)中に導入することにより調製される。
Ca(OH)+CO→CaCO+H
PCC is usually prepared by introducing CO 2 into an aqueous suspension of calcium hydroxide (so-called lime milk).
Ca (OH) 2 + CO 2 → CaCO 3 + H 2 O

沈降炭酸カルシウムの調製が記載された数多くの特許出願が当業者に知られている。この一例はEP1966092B1であるが、この場合、得られる沈降炭酸カルシウムはCO隔離の副生成物にすぎない。別の一例はWO2010/12691であり、この文献には、アルカリ土類金属イオンを含有している水にアルカリ土類金属水酸化物を添加することによるPCCの作製が開示されている。 Numerous patent applications describing the preparation of precipitated calcium carbonate are known to those skilled in the art. This example is EP1966092B1, in this case, precipitated calcium carbonate obtained is only by-products of the CO 2 sequestration. Another example is WO2010 / 12691, which discloses the preparation of PCC by adding alkaline earth metal hydroxide to water containing alkaline earth metal ions.

例えば、国際特許出願WO2006/008242A1には、Ca−またはMg−含有混合型金属酸化物を含む供給原料からの高純度の炭酸カルシウムまたは炭酸マグネシウムの作製が記載されており、ここでは、COを隔離するために供給原料をCO含有ガスと接触させ、さらなる工程で、供給原料をCOと接触させることにより得られた水溶液から高純度の炭酸カルシウムまたは炭酸マグネシウムを沈降させる。 For example, international patent application WO2006 / 008242A1 describes the production of high purity calcium carbonate or magnesium carbonate from a feedstock containing Ca- or Mg-containing mixed metal oxides, where CO 2 is To isolate, the feedstock is contacted with a CO 2 containing gas, and in a further step, high purity calcium carbonate or magnesium carbonate is precipitated from an aqueous solution obtained by contacting the feedstock with CO 2 .

上記の分野に加え、炭酸カルシウムはまた、水の処理および鉱化(mineralization)の分野にも使用され得る。   In addition to the above fields, calcium carbonate can also be used in the fields of water treatment and mineralization.

飲料水が不足状態になってきている。水が豊富な国でさえ、すべての水源地および貯水池が飲料水の生成に適しているわけではなく、今日の多くの水源地は劇的な水質低下の脅威にさらされている。最初は、飲用目的に使用される供給水は主に地表水および地下水であった。しかしながら、環境上および経済上の理由から、海水、ブライン、汽水、廃水および汚染された流出水の処理の重要性がますます高くなっている。   Drinking water is running out. Even in water-rich countries, not all water sources and reservoirs are suitable for drinking water production, and many water sources today are at risk of dramatic water quality degradation. Initially, the water used for drinking purposes was mainly surface water and groundwater. However, for environmental and economic reasons, the treatment of seawater, brine, brackish water, wastewater and contaminated effluent is becoming increasingly important.

飲用用途のために海水または汽水から水を回収するため、幾つかの方法が知られており、これらは乾燥地域、沿岸地域および海上の島にとって非常に重要であり、かかる方法は、蒸留法、電気分解法ならびに浸透圧法または逆浸透圧法を含む。かかる方法によって得られる水は非常に軟質であり、pH緩衝塩が含まれていないため低いpH値を有し、従って反応性が高い傾向にあり、処理しなければ慣用的なパイプラインでの輸送中に深刻な腐食の問題が生じ得る。さらに、未処理の淡水化水は、飲料水源として直接使用することができない。パイプラインシステム内への望ましくない物質の溶解を防ぎ、パイプおよび弁などの水道設備の腐食を回避するため、および水の口当たりをよくするため、水を鉱化することが必要である。   Several methods are known for recovering water from seawater or brackish water for potable use, which are very important for dry, coastal and offshore islands, such as distillation, Includes electrolysis and osmotic or reverse osmotic pressure methods. The water obtained by such a process is very soft and does not contain pH buffer salts, so it has a low pH value and therefore tends to be highly reactive and transported in conventional pipelines if not treated. Serious corrosion problems can occur inside. Furthermore, untreated desalinated water cannot be used directly as a drinking water source. It is necessary to mineralize the water in order to prevent dissolution of undesirable substances in the pipeline system, to avoid corrosion of waterworks such as pipes and valves, and to improve the mouthfeel of the water.

水の鉱化のために主に使用されている慣用的な方法は、二酸化炭素による石灰溶解および石灰石床濾過である。他のあまり一般的ではない再鉱化方法は、例えば、消石灰と炭酸ナトリウムの添加、硫酸カルシウムと重炭酸ナトリウムの添加、または塩化カルシウムと重炭酸ナトリウムの添加を含むものである。   Conventional methods mainly used for water mineralization are lime dissolution with carbon dioxide and limestone bed filtration. Other less common remineralization methods include, for example, the addition of slaked lime and sodium carbonate, the addition of calcium sulfate and sodium bicarbonate, or the addition of calcium chloride and sodium bicarbonate.

石灰法は、石灰溶液のCO酸性化水での処理を伴い、このとき、以下の反応を伴う:
Ca(OH)+2CO→Ca2++2HCO
The lime method involves the treatment of a lime solution with CO 2 acidified water, with the following reactions:
Ca (OH) 2 + 2CO 2 → Ca 2+ + 2HCO 3

上記の反応スキームから推測されるように、再鉱化のために1当量のCa(OH)をCa2+と重炭酸イオンに変換させるためには2当量のCOが必要である。この方法は、アルカリ性の水酸化物イオンを緩衝種HCO に変換させるために、2当量のCOの添加に依存するものである。水の再鉱化のためには、総重量に対して0.1から0.2重量%の飽和水酸化カルシウム溶液(一般的に石灰水と称される。)が石灰乳(通常、最大で5重量%)から調製される。従って、石灰水を作製するためにサチュレータを使用しなければならず、目標の再鉱化レベルを達成するために大容量の石灰水が必要である。この方法のさらなる欠点は、消石灰が腐食性であり、適切な取り扱いおよび特定の設備が必要とされることである。さらに、軟水に対する消石灰添加の制御が不充分だと、石灰の緩衝特性が存在しないことによる不要なpHシフトがもたらされ得る。 As inferred from the above reaction scheme, 2 equivalents of CO 2 are required to convert 1 equivalent of Ca (OH) 2 into Ca 2+ and bicarbonate ions for remineralization . This method relies on the addition of 2 equivalents of CO 2 to convert alkaline hydroxide ions to the buffer species HCO 3 . For remineralization of water, 0.1 to 0.2% by weight of saturated calcium hydroxide solution (commonly referred to as lime water) relative to the total weight of lime milk (usually at most) 5% by weight). Therefore, a saturator must be used to make the lime water, and a large volume of lime water is required to achieve the target remineralization level. A further disadvantage of this method is that slaked lime is corrosive and requires proper handling and specific equipment. Furthermore, insufficient control of slaked lime addition to soft water can lead to unwanted pH shifts due to the absence of lime buffering properties.

石灰石床濾過法は、軟水を粒状石灰石床に通して炭酸カルシウムを水流中に溶解させる工程を含むものである。石灰石をCO酸性化水と接触させると、水が:
CaCO+CO+HO→Ca2++2HCO
に従って鉱化される。
The limestone bed filtration method includes a step of passing soft water through a granular limestone bed to dissolve calcium carbonate in a water stream. When limestone is contacted with CO 2 acidified water, the water is:
CaCO 3 + CO 2 + H 2 O → Ca 2+ + 2HCO 3
According to mineralization.

石灰法とは異なり、再鉱化のために1当量のCaCOをCa2+と重炭酸イオンに変換させるために化学量論的に(stochiometrically)必要なCOは1当量だけである。さらに、石灰石は腐食性でなく、CaCOの緩衝特性のため大きなpHシフトが抑制される。 Unlike the lime method, only one equivalent of CO 2 is stoichiometrically required to convert one equivalent of CaCO 3 to Ca 2+ and bicarbonate ions for remineralization. Furthermore, limestone is not corrosive and a large pH shift is suppressed due to the buffering properties of CaCO 3 .

石灰と比べて炭酸カルシウムの使用のさらなる利点の1つは、この非常に低い二酸化炭素フットプリントである。1メートルトンの炭酸カルシウムを作製するためには75kgのCOが放出されるが、1メートルトンの石灰の作製では750kgのCOが放出される。従って、石灰の代わりにアルカリ土類金属炭酸塩、例えば、大理石、ドロマイトまたは(or only have)焼成ドロマイトを使用すると、幾つかの環境上の有益性が提示される。 One of the additional advantages of using calcium carbonate over lime is this very low carbon dioxide footprint. 75 kg of CO 2 is released to make 1 metric ton of calcium carbonate, while 750 kg of CO 2 is released to make 1 metric ton of lime. Thus, the use of alkaline earth metal carbonates such as marble, dolomite or (or only have) calcined dolomite instead of lime presents several environmental benefits.

しかしながら、粒状炭酸カルシウムの溶解速度は遅く、この方法にはフィルターが必要とされる。これにより、このようなフィルターのかなり大きなフットプリントが誘導され、石灰石床濾過システムのための大きな工場面が必要とされる。   However, the dissolution rate of granular calcium carbonate is slow and this method requires a filter. This induces a fairly large footprint of such a filter and requires a large factory surface for the limestone floor filtration system.

石灰乳または石灰スラリーを使用する水の再鉱化方法はUS7,374,694およびEP0520826に記載されている。US5,914,046には、パルス化石灰石床を使用して流出水流中の酸性度を低下させるための方法が記載されている。   Methods for remineralizing water using lime milk or lime slurry are described in US 7,374,694 and EP 0520826. US 5,914,046 describes a method for reducing the acidity in an effluent stream using a pulsed limestone bed.

WO2010/12691には、逆浸透型(typ)の膜による、少なくともカルシウム塩および/またはマグネシウム塩を含有している水の処理方法が開示されている。該方法は、少なくとも一部淡水化した水を少なくとも1回、回収する工程、膜から得られ、ビカーボネートが含まれた濃縮液を回収する工程、COまたは酸を該少なくとも一部淡水化した水中に注入する工程、および該少なくとも一部淡水化した水を再鉱化する工程を含む。COは該ビカーボネート溶液に、該濃縮液を脱炭酸するため、および該ビカーボネートから炭酸カルシウムの塊状体を形成するために添加される。 WO 2010/12691 discloses a method for treating water containing at least a calcium salt and / or a magnesium salt with a reverse osmosis type (typ) membrane. The method comprises at least one step of recovering at least partially desalted water, a step of recovering a concentrate obtained from the membrane and containing bicarbonate, and CO 2 or acid is at least partially desalted. Injecting into water, and remineralizing the at least partially desalinated water. CO 2 is added to the bicarbonate solution to decarboxylate the concentrate and to form a calcium carbonate mass from the bicarbonate.

また、本出願人は、水処理分野の以下の未公開欧州特許出願も知得している。   The applicant is also aware of the following unpublished European patent applications in the field of water treatment.

欧州特許出願11175012.1には、微粉化炭酸カルシウムのスラリーを供給水中に注入することによる、一定の二酸化炭素レベルを含む淡水化した真水の再鉱化方法が記載されている。   European Patent Application 111755012.1 describes a process for remineralizing desalinated fresh water containing a constant carbon dioxide level by pouring a slurry of micronized calcium carbonate into the feed water.

欧州特許出願10172771.7には、微粉化炭酸カルシウムのスラリーを注入することによる、淡水化した真水の再鉱化方法が記載されている。   European patent application 10172771.7 describes a process for remineralizing fresh water by injecting a slurry of finely divided calcium carbonate.

最後に、欧州特許出願11179541.5には、炭酸カルシウム溶液と供給水を合わせることによる、水の再鉱化方法が記載されている。   Finally, European patent application 11179541.5 describes a method for remineralizing water by combining a calcium carbonate solution and feed water.

水処理分野のこの3件の未公開欧州特許出願には、使用するアルカリ土類金属炭酸塩の比表面積(SSA)について何も示されていない。これらの特許出願の実施例で言及されている平均粒径から、対応する生成物の比表面積(SSA)を算出することは可能でない。アルカリ土類金属炭酸塩溶液の効率的な作製に対する比表面積の影響に関して何も示されていない。また、該方法を改善するための並行インサイチュ粒子細分化(dividing)に関しても何も示されていない。   The three unpublished European patent applications in the water treatment field do not indicate anything about the specific surface area (SSA) of the alkaline earth metal carbonate used. From the average particle size mentioned in the examples of these patent applications it is not possible to calculate the specific surface area (SSA) of the corresponding product. Nothing is shown regarding the effect of specific surface area on the efficient preparation of alkaline earth metal carbonate solutions. There is also no indication of parallel in situ particle division to improve the method.

欧州特許第1966092号明細書European Patent No. 1966092 国際公開第2010/12691号International Publication No. 2010/12691 国際公開第2006/008242号International Publication No. 2006/008242 米国特許第7,374,694号明細書US Pat. No. 7,374,694 欧州特許出願公開第0520826号明細書European Patent Application No. 0520826 米国特許第5,914,046号明細書US Pat. No. 5,914,046 国際公開第2010/12691号International Publication No. 2010/12691 欧州特許出願第11175012.1号明細書European Patent Application No. 111755012.1 欧州特許出願第10172771.7号明細書European Patent Application No. 10172771.7 欧州特許出願第11179541.5号明細書European Patent Application No. 11179541.5

従って、水の鉱化または再鉱化のための既知の方法の欠点を踏まえ、本発明の目的は、水の鉱化のための択一的な改善された方法を提供することである。   Thus, in light of the shortcomings of known methods for water mineralization or remineralization, the object of the present invention is to provide an alternative and improved method for water mineralization.

本発明の別の目的は、腐食性化合物が必要とされず、従ってインクラステーション(incrustation)の危険が回避され、耐食設備の必要性がなく、かつ工場内で作業している人々に安全な環境をもたらす水の鉱化のための方法を提供することである。また、環境にやさしく、石灰法による現在の水の再鉱化と比較したとき必要とされる二酸化炭素の量が少ない方法を提供することも望ましかろう。   Another object of the present invention is that no corrosive compounds are required, thus avoiding the danger of incuration, no need for corrosion resistant equipment, and a safe environment for people working in the factory. Is to provide a method for water mineralization. It would also be desirable to provide a method that is environmentally friendly and requires less carbon dioxide when compared to current water remineralization by the lime method.

本発明の別の目的は、鉱物質の量が必要とされる値に調整され得る、水の鉱化のための方法を提供することである。   Another object of the present invention is to provide a method for mineralization of water in which the amount of mineral can be adjusted to the required value.

前述および他の目的は、
a)水を準備する工程、
b)少なくとも1種類のアルカリ土類金属炭酸塩および場合により該アルカリ土類金属炭酸塩に対し少量の少なくとも1種類のアルカリ土類金属水酸化物を含む少なくとも1種類の物質を準備する、ここで該少なくとも1種類の物質は乾燥形態または水性形態である、工程
c)COを準備する工程、
d)(i)工程a)の水と、工程b)の少なくとも1種類のアルカリ土類金属炭酸塩および場合により少なくとも1種類のアルカリ土類金属水酸化物を含む少なくとも1種類の物質と、工程c)のCOとを合わせるか、または
(ii)工程a)の水と、工程b)の少なくとも1種類のアルカリ土類金属炭酸塩および場合により少なくとも1種類のアルカリ土類金属水酸化物を含む少なくとも1種類の物質とを合わせ、少なくとも1種類のアルカリ土類金属炭酸塩および場合により少なくとも1種類のアルカリ土類金属水酸化物を含む少なくとも1種類の物質のアルカリ性水性懸濁液を得て、続いて該アルカリ性水性懸濁液を工程c)のCOと合わせるか
のいずれかにより、6から9のpHを有する生成懸濁液Sを得る、ここで該生成懸濁液Sは粒子を含有する、工程、
e)生成懸濁液Sの少なくとも一部を、濾過デバイスに通すことにより該生成懸濁液Sの少なくとも一部を濾過し、少なくとも1種類のアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水溶液を得る工程、
f)生成懸濁液Sの粒子の少なくとも一部または全部を粒子細分化工程に供する工程
を含み、
ここで、工程f)は、工程e)の前および/または該工程と並行して、および/または該工程後に行われ得、
ここで、工程d)で得る生成懸濁液Sの粒子は、少なくとも1000m/生成懸濁液Sメートルトンである総粒子表面積(SSAtotal)を示すものであり、
ただし、工程c)のCOの添加は、工程b)の少なくとも1種類のアルカリ土類金属炭酸塩および場合により少なくとも1種類のアルカリ土類金属水酸化物を含む少なくとも1種類の物質の添加前に行わないことを条件とする、少なくとも1種類のアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水溶液の調製方法を提供することによって解決される。
The foregoing and other purposes are:
a) preparing water;
b) providing at least one substance comprising at least one alkaline earth metal carbonate and optionally a small amount of at least one alkaline earth metal hydroxide relative to the alkaline earth metal carbonate, The at least one substance is in dry or aqueous form, step c) providing CO 2 ;
d) (i) the water of step a), at least one substance comprising at least one alkaline earth metal carbonate and optionally at least one alkaline earth metal hydroxide of step b), and step c) with CO 2 , or (ii) the water of step a) and at least one alkaline earth metal carbonate and optionally at least one alkaline earth metal hydroxide of step b). Combined with at least one material comprising, obtaining an alkaline aqueous suspension of at least one material comprising at least one alkaline earth metal carbonate and optionally at least one alkaline earth metal hydroxide Either subsequently combining the alkaline aqueous suspension with the CO 2 of step c) to obtain a product suspension S having a pH of 6 to 9, wherein the product suspension The suspension S contains particles, a process,
e) A step of filtering at least a part of the product suspension S by passing at least a part of the product suspension S through a filtration device to obtain an aqueous solution containing at least one alkaline earth metal hydrogen carbonate. ,
f) a step of subjecting at least part or all of the particles of the generated suspension S to a particle fragmentation step,
Here, step f) can be carried out before and / or in parallel with and / or after step e),
Here, the particles of the product suspension S obtained in step d) exhibit a total particle surface area (SSA total ) of at least 1000 m 2 / product suspension S metric tons,
However, the addition of CO 2 in step c) is prior to the addition of at least one substance comprising at least one alkaline earth metal carbonate and optionally at least one alkaline earth metal hydroxide in step b). It is solved by providing a method for preparing an aqueous solution containing at least one alkaline earth metal hydrogen carbonate, provided that it is not carried out in the first step.

少なくとも1種類のアルカリ土類金属炭酸塩と場合により少なくとも1種類のアルカリ土類金属水酸化物とを含む該物質の比表面積がわかっている場合、工程d)のアルカリ性水性懸濁液の総粒子表面は容易に調整され得る。または、少なくとも1種類のアルカリ土類金属炭酸塩と場合により少なくとも1種類のアルカリ土類金属水酸化物とを含む該物質の比表面積は、当業者に知られており、Standard ISO 9277に定められた方法によって求められるはずである。   If the specific surface area of the material comprising at least one alkaline earth metal carbonate and optionally at least one alkaline earth metal hydroxide is known, the total particles of the alkaline aqueous suspension of step d) The surface can be easily adjusted. Alternatively, the specific surface area of the material comprising at least one alkaline earth metal carbonate and optionally at least one alkaline earth metal hydroxide is known to those skilled in the art and is defined in Standard ISO 9277. Should be sought by different methods.

本発明の別の態様により、沈降アルカリ土類金属炭酸塩の作製のため、特に、沈降炭酸カルシウムの作製のための、少なくとも1種類のアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水溶液の使用を提供する。   According to another aspect of the present invention, there is provided the use of an aqueous solution comprising at least one alkaline earth metal bicarbonate for the preparation of precipitated alkaline earth metal carbonates, in particular for the preparation of precipitated calcium carbonate. .

本発明のまた別の態様により、沈降ハイドロマグネサイトの作製のための、少なくとも1種類のアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水溶液の使用を提供する。   According to yet another aspect of the invention, there is provided the use of an aqueous solution comprising at least one alkaline earth metal bicarbonate for the production of precipitated hydromagnesite.

本発明のさらなる態様により、水の鉱化のための少なくとも1種類のアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水溶液の使用を提供する。   According to a further aspect of the invention, there is provided the use of an aqueous solution comprising at least one alkaline earth metal bicarbonate for the mineralization of water.

また本発明の別の態様では、
I)供給水を準備する工程、
II)少なくとも1種類のアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水溶液を準備する工程、および
III)工程I)の供給水と工程II)の少なくとも1種類のアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水溶液とを合わせて鉱化水を得る工程
を含む、水の鉱化のための方法を提供する。
In another aspect of the present invention,
I) the process of preparing the feed water,
II) a step of preparing an aqueous solution containing at least one alkaline earth metal bicarbonate; and III) a feed water of step I) and an aqueous solution containing at least one alkaline earth metal bicarbonate of step II) A method for mineralizing water is provided, including a step of obtaining mineralized water by combining together.

本発明のまた別の態様は、
IV)少なくとも1種類のアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水溶液を準備する工程、ならびに
V)工程IV)の少なくとも1種類のアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水溶液を加熱して、沈降アルカリ土類金属炭酸塩を得る工程、および/または
VI)少なくとも1種類のアルカリ土類金属水酸化物またはアルカリ土類金属酸化物を工程IV)の溶液に添加し、沈降アルカリ土類金属炭酸塩を得る工程
を含む、沈降アルカリ土類金属炭酸塩の作製方法である。
Another aspect of the present invention provides:
IV) a step of preparing an aqueous solution containing at least one alkaline earth metal hydrogen carbonate, and V) heating the aqueous solution containing at least one alkaline earth metal hydrogen carbonate in step IV) to prepare precipitated alkaline earth. And / or VI) adding at least one alkaline earth metal hydroxide or alkaline earth metal oxide to the solution of step IV) to obtain a precipitated alkaline earth metal carbonate. A method for producing a precipitated alkaline earth metal carbonate comprising a step.

本発明の好都合な実施形態は、対応する下位クレームに規定されるものである。   Advantageous embodiments of the invention are defined in the corresponding subclaims.

本発明の一実施形態によれば、生成懸濁液Sの粒子は、5000から5000000m/生成懸濁液Sメートルトンの範囲、好ましくは10000から5000000m/生成懸濁液Sメートルトンの範囲、より好ましくは70000から500000m/生成懸濁液Sメートルトン、例えば100000から500000m/メートルトンの範囲である総粒子表面積(SSAtotal)を示すものである。 According to one embodiment of the invention, the particles of product suspension S have a range of 5000 to 5000000 m 2 / product suspension S metric tons, preferably 10,000 to 5000000 m 2 / product suspension S metric tons. More preferably, a total particle surface area (SSA total ) ranging from 70,000 to 500,000 m 2 / S metric tonnes of product suspension, eg, 100,000 to 500,000 m 2 / metric tons.

別の実施形態によれば、少なくとも1種類のアルカリ土類金属炭酸塩と場合により少なくとも1種類のアルカリ土類金属水酸化物とを含む工程b)の少なくとも1種類の物質は、大理石、石灰石、白亜、半焼成石灰、焼成石灰、ドロマイト質石灰石、石灰質ドロマイト、半焼成ドロマイト、焼成ドロマイト、ならびに沈降アルカリ土類金属炭酸塩、例えば、カルサイト、アラゴナイトおよび/またはバテライト鉱物結晶構造の沈降炭酸カルシウムなど(例えばCa(OH)の添加による水の軟化により)を含む群から選択される。大理石、石灰石、白亜およびドロマイトの使用が好ましく、この理由は、これらが、天然に存在する鉱物質であり、また、このような天然に存在する鉱物質を用いて生成される少なくとも1種類のアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む透明な水溶液を使用することにより、最終の飲料水の水質の濁度が保証されるからである。天然大理石の堆積物は、たいてい酸不溶性シリケートの不純物を含有している。しかしながら、本発明の方法によって調製される生成物を使用した場合、かかる酸不溶性の、場合によっては着色しているシリケートは、濁度に関して最終の水質に影響を及ぼさない。 According to another embodiment, the at least one substance of step b) comprising at least one alkaline earth metal carbonate and optionally at least one alkaline earth metal hydroxide is marble, limestone, Chalk, semi-calcined lime, calcined lime, dolomite limestone, calcareous dolomite, semi-calcined dolomite, calcined dolomite, and precipitated alkaline earth metal carbonates such as precipitated calcium carbonate of calcite, aragonite and / or vaterite mineral crystal structures Selected from the group comprising (e.g. by softening of water by addition of Ca (OH) 2 ). The use of marble, limestone, chalk and dolomite is preferred because they are naturally occurring minerals and at least one alkali produced with such naturally occurring minerals. It is because the turbidity of the quality of the final drinking water is guaranteed by using the transparent aqueous solution containing the earth metal hydrogen carbonate. Natural marble deposits usually contain acid-insoluble silicate impurities. However, when using products prepared by the process of the present invention, such acid insoluble, optionally colored silicates do not affect the final water quality with respect to turbidity.

また、天然に存在する鉱物質、例えば大理石、石灰石、白亜またはドロマイトを使用することにより調製される懸濁液または溶液は、飲料水の水質を改善する健康に良い必須微量元素を含有している。   Also, suspensions or solutions prepared by using naturally occurring minerals such as marble, limestone, chalk or dolomite contain essential health trace elements that improve the quality of drinking water .

場合により少なくとも1種類のアルカリ土類金属水酸化物は、好ましくは水酸化カルシウムおよび/または水酸化マグネシウムである。Mg(OH)の水中の溶解度はCa(OH)と比べて非常に低いという事実により、Mg(OH)とCOとの反応の速度は非常に制限され、懸濁液中におけるCa(OH)の存在下ではCOとCa(OH)との反応が非常にたいへん好ましくなる。驚くべきことに、本発明の方法を使用することにより、懸濁液中にCa(OH)も存在していてもMg(HCO高含有のアルカリ土類金属炭酸水素塩懸濁液を作製することが可能になる。 Optionally, the at least one alkaline earth metal hydroxide is preferably calcium hydroxide and / or magnesium hydroxide. Due to the fact that the solubility of Mg (OH) 2 in water is very low compared to Ca (OH) 2 , the rate of reaction of Mg (OH) 2 with CO 2 is very limited, and Ca in suspension (OH) reaction between CO 2 and Ca (OH) 2 may become extremely very preferably in the presence of 2. Surprisingly, by using the method of the present invention, an alkaline earth metal hydrogen carbonate suspension with a high content of Mg (HCO 3 ) 2 even if Ca (OH) 2 is also present in the suspension. Can be produced.

別の実施形態によれば、少なくとも1種類のアルカリ土類金属炭酸塩と場合により少なくとも1種類のアルカリ土類金属水酸化物とを含む工程b)の少なくとも1種類の物質は、0.1μmから1mmの範囲、好ましくは0.7μmから100μmの範囲の重量中位粒径(d50)を有するものである。 According to another embodiment, the at least one substance of step b) comprising at least one alkaline earth metal carbonate and optionally at least one alkaline earth metal hydroxide is from 0.1 μm. It has a weight median particle size (d 50 ) in the range of 1 mm, preferably in the range of 0.7 μm to 100 μm.

少なくとも1種類のアルカリ土類金属炭酸塩と場合により該少なくとも1種類のアルカリ土類金属水酸化物とを含む工程b)の少なくとも1種類の物質は、好ましくは0.01から200m/gの範囲、より好ましくは1から100m/gの範囲、例えば1から15m/gの比表面積を有するものである。 The at least one substance of step b) comprising at least one alkaline earth metal carbonate and optionally at least one alkaline earth metal hydroxide is preferably from 0.01 to 200 m 2 / g. One having a specific surface area in the range, more preferably in the range 1 to 100 m 2 / g, for example 1 to 15 m 2 / g.

用語「比表面積(SSA)」は、本発明の意味において、顔料1グラムあたりの表面積で測定される顔料/鉱物質/固形物の材料特性を示す。単位はm/gである。 The term “specific surface area (SSA)” refers in the sense of the present invention to the pigment / mineral / solid material properties measured in terms of surface area per gram of pigment. The unit is m 2 / g.

用語「総粒子表面積(SSAtotal)」は、本発明の意味において、懸濁液S1メートルトンあたりの総表面積を示す。 The term “total particle surface area (SSA total )” in the sense of the present invention denotes the total surface area per metric ton of suspension S1.

本発明の好ましい一実施形態では、少なくとも1種類のアルカリ土類金属炭酸塩と場合により少なくとも1種類のアルカリ土類金属水酸化物とを含む工程b)の少なくとも1種類の物質は、乾燥物質総重量に対して0.02から90重量%、好ましくは0.05から15重量%の塩酸(HCl)不溶分含有量を有するものである。HCl不溶分含有量は、例えば、石英、シリケート、雲母および/またはパイライトなどの鉱物質であり得る。   In a preferred embodiment of the invention, the at least one substance of step b) comprising at least one alkaline earth metal carbonate and optionally at least one alkaline earth metal hydroxide is a total dry substance. It has a hydrochloric acid (HCl) insoluble content of 0.02 to 90% by weight, preferably 0.05 to 15% by weight. The HCl insoluble content can be, for example, minerals such as quartz, silicates, mica and / or pyrite.

本発明のまた別の実施形態によれば、工程d)で得られた生成懸濁液Sは、該生成懸濁液Sの総重量に対して0.1から80重量%の範囲、好ましくは3から50重量%の範囲、より好ましくは5から35重量%の範囲の固形分含有量を有するものである。   According to yet another embodiment of the invention, the product suspension S obtained in step d) is in the range of 0.1 to 80% by weight, preferably the total weight of the product suspension S, preferably Those having a solids content in the range of 3 to 50% by weight, more preferably in the range of 5 to 35% by weight.

工程a)の水は、好ましくは蒸留水、水道水、淡水化水、ブライン、処理済み廃水または天然水、例えば、地下水、地表水もしくは雨水から選択される。また、1リットルあたり10から2000mgのNaClが含有されているものであってもよい。   The water of step a) is preferably selected from distilled water, tap water, desalinated water, brine, treated waste water or natural water, such as ground water, surface water or rain water. Moreover, 10 to 2000 mg NaCl per liter may be contained.

本発明の一実施形態によれば、COは、気体の二酸化炭素、液体二酸化炭素、固体二酸化炭素または二酸化炭素と少なくとも1種類の他のガスの気体混合物から選択され、好ましくは気体の二酸化炭素である。COが二酸化炭素と少なくとも1種類の他のガスの気体混合物である場合、該気体混合物は、燃焼過程もしくはか焼過程(processed)などの工業過程または同様の過程から排出される二酸化炭素含有排煙である。また、COは、アルカリ金属炭酸塩および/またはアルカリ土類金属炭酸塩と酸との反応によって生じるものであってもよい。さらに、有機物、例えばエチルアルコール、木材などの燃焼によって、または発酵によって生じるものであってもよい。二酸化炭素と少なくとも1種類の他のガスの気体混合物を使用する場合、二酸化炭素は、8から約99容量%の範囲、好ましくは10から25容量%の範囲、例えば20容量%で存在させる。非常に好ましい一実施形態によれば、COは、>99%の純度、例えば>99.9%の純度を有する純粋な気体のCOである。 According to one embodiment of the invention, CO 2 is selected from gaseous carbon dioxide, liquid carbon dioxide, solid carbon dioxide or a gaseous mixture of carbon dioxide and at least one other gas, preferably gaseous carbon dioxide. It is. When CO 2 is a gaseous mixture of carbon dioxide and at least one other gas, the gaseous mixture is a carbon dioxide-containing exhaust that is emitted from an industrial process or similar process such as a combustion process or a calcined process. It is smoke. Further, CO 2 may be produced by a reaction between an alkali metal carbonate and / or an alkaline earth metal carbonate and an acid. Furthermore, it may be produced by burning organic matter such as ethyl alcohol, wood or by fermentation. When using a gaseous mixture of carbon dioxide and at least one other gas, the carbon dioxide is present in the range of 8 to about 99% by volume, preferably in the range of 10 to 25% by volume, for example 20% by volume. According to one highly preferred embodiment, the CO 2 is pure gaseous CO 2 having a purity of> 99%, for example> 99.9%.

エコロジーの観念に鑑みると、該方法に使用されるCOは、14Cから12Cへの崩壊が1時間あたりのCO中のC1gあたり少なくとも500、より好ましくは少なくとも800、最も好ましくは少なくとも850から890の崩壊を有するように、石油化学製品源の燃焼の低減に関してできる限り京都議定書に従うこと、および石油化学製品由来のCOを低減することが望ましい。 In view of the ecological concept, the CO 2 used in the process has a decay from 14 C to 12 C of at least 500, more preferably at least 800, most preferably at least 850 per gram of C in CO 2 per hour. to have a collapse of 890 from following the Kyoto Protocol as possible with respect to the reduction of combustion of petrochemicals sources, and it is desirable to reduce the CO 2 from petrochemicals.

また、京都議定書に従い、本発明の方法に使用される電力の少なくとも一部または全部を太陽光発電、例えばサーマル式および/またはボルタンメトリー式ソーラーパネルから得ることも望ましい。   It is also desirable in accordance with the Kyoto Protocol to obtain at least some or all of the power used in the method of the present invention from solar power generation, such as thermal and / or voltammetric solar panels.

本発明のさらに好ましい一実施形態では、京都議定書に従い、水溶液中に1molの該少なくとも1種類のアルカリ土類金属炭酸水素塩を生成させるために使用されるCOの量は単位:molで、わずか0.5から4molの範囲、好ましくはわずか0.5から2.5molの範囲、より好ましくはわずか0.5から1.0molの範囲、最も好ましくはわずか0.5から0.65molの範囲である。 In a further preferred embodiment of the invention, according to the Kyoto Protocol, the amount of CO 2 used to produce 1 mol of the at least one alkaline earth metal bicarbonate in aqueous solution is in units of mol It is in the range of 0.5 to 4 mol, preferably in the range of only 0.5 to 2.5 mol, more preferably in the range of only 0.5 to 1.0 mol, most preferably in the range of only 0.5 to 0.65 mol. .

本発明による方法は工程f)を含み、ここでは、生成懸濁液Sの全部または一部を、生成懸濁液S中に含まれている粒子の粒子細分化工程に供する。粒子細分化工程f)は、工程e)の前に行ってもよく、工程e)と並行して行ってもよく、工程e)の後に行ってもよく、工程e)の前と後に行ってもよい。好ましい一実施形態では、粒子細分化工程f)は磨砕および/または粉砕工程であり、最も好ましくは磨砕工程である。この工程により、少なくとも1種類のアルカリ土類金属炭酸塩と場合により少なくとも1種類のアルカリ土類金属水酸化物とを含む該物質のできたての、従って活性な表面が連続的に生じることによって、本発明の方法の(化学)反応速度が増大するという有益性がもたらされる。また、この工程段階により、アルカリ土類金属炭酸塩と場合により少なくとも1種類のアルカリ土類金属水酸化物とを含む工程b)の物質の粒子のサイズが低減され、従って該方法の持続的実施が可能になる。   The method according to the invention comprises a step f), in which all or part of the product suspension S is subjected to a particle fragmentation step of the particles contained in the product suspension S. The particle fragmentation step f) may be performed before step e), may be performed in parallel with step e), may be performed after step e), or performed before and after step e). Also good. In a preferred embodiment, the particle fragmentation step f) is a grinding and / or grinding step, most preferably a grinding step. By this step, a fresh and thus active surface of the material comprising at least one alkaline earth metal carbonate and optionally at least one alkaline earth metal hydroxide is continuously produced, The benefit is that the (chemical) reaction rate of the process of the invention is increased. This process step also reduces the size of the particles of the substance of step b) comprising an alkaline earth metal carbonate and optionally at least one alkaline earth metal hydroxide, so that the process can be carried out continuously. Is possible.

用語「粉砕する」は、本発明の意味において、この工程に供される供給物質をセンチメートル(cm)範囲(例えば、10cm)にする場合に用いている。   The term “milling” is used in the sense of the present invention when the feed material subjected to this process is in the centimeter (cm) range (eg 10 cm).

用語「磨砕する」は、本発明の意味において、この工程に供される供給物質をミリメートル(mm)またはナノメートル(nm)範囲(例えば、10mm)にする場合に用いている。   The term “mill” is used in the sense of the present invention when the feed material subjected to this process is in the millimeter (mm) or nanometer (nm) range (eg 10 mm).

本発明の別の好ましい実施形態によれば、少なくとも1種類のアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む工程e)または工程f)で得られる該水溶液は、5から130°dH、好ましくは10から60°dH、最も好ましくは15から50°dHの硬度を有するものである。   According to another preferred embodiment of the invention, the aqueous solution obtained in step e) or step f) comprising at least one alkaline earth metal bicarbonate is 5 to 130 ° dH, preferably 10 to 60. It has a hardness of ° dH, most preferably 15 to 50 ° dH.

本発明の解釈上、硬度はドイツ硬度をいい、「ドイツ硬度による度数°dH」で示す。これに関して、硬度は、アルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水溶液中のアルカリ土類金属イオンの総量をいい、pH10での錯滴定によりエチレンジアミン四酢酸(EDTA)および当量点指示薬としてエリオクロムTを用いて測定される。   For the interpretation of the present invention, the hardness refers to German hardness, and is represented by “degrees of German hardness ° dH”. In this regard, hardness refers to the total amount of alkaline earth metal ions in an aqueous solution containing alkaline earth metal bicarbonate, using ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) and Eriochrome T as an equivalent point indicator by complex titration at pH 10. Measured.

少なくとも1種類のアルカリ土類金属炭酸水素塩を含み、工程e)または工程f)で得られる該水溶液は、好ましくは20℃において6.5から9の範囲、好ましくは6.7から7.9の範囲、最も好ましくは6.9から7.7の範囲のpHを有するものである。   The aqueous solution comprising at least one alkaline earth metal bicarbonate and obtained in step e) or step f) is preferably in the range 6.5 to 9, preferably 6.7 to 7.9 at 20 ° C. And most preferably has a pH in the range of 6.9 to 7.7.

本発明の一実施形態によれば、少なくとも1種類のアルカリ土類金属炭酸水素塩を含み、工程e)または工程f)で得られる該水溶液は、炭酸カルシウムとして、1から700mg/l、好ましくは50から650mg/l、最も好ましくは70から630mg/lのカルシウム濃度を有するものである。別の実施形態によれば、少なくとも1種類のアルカリ土類金属炭酸水素塩を含み、工程e)または工程f)で得られる該水溶液は、炭酸マグネシウムとして1から200mg/l、好ましくは2から150mg/l、最も好ましくは3から125mg/lのマグネシウム濃度を有するものである。   According to one embodiment of the present invention, the aqueous solution comprising at least one alkaline earth metal bicarbonate and obtained in step e) or step f) is 1 to 700 mg / l as calcium carbonate, preferably Those having a calcium concentration of 50 to 650 mg / l, most preferably 70 to 630 mg / l. According to another embodiment, the aqueous solution comprising at least one alkaline earth metal hydrogen carbonate and obtained in step e) or step f) is 1 to 200 mg / l, preferably 2 to 150 mg, as magnesium carbonate. / L, most preferably having a magnesium concentration of 3 to 125 mg / l.

本発明のさらに別の実施形態によれば、少なくとも1種類のアルカリ土類金属炭酸水素塩を含み、工程e)または工程f)で得られる該水溶液は、1.0NTUより低い、好ましくは0.5NTUより低い、最も好ましくは0.3NTUより低い濁度値を有するものである。   According to yet another embodiment of the invention, the aqueous solution comprising at least one alkaline earth metal bicarbonate and obtained in step e) or step f) is lower than 1.0 NTU, preferably less than 0. Those having a turbidity value lower than 5 NTU, most preferably lower than 0.3 NTU.

少なくとも工程d)は5から55℃の範囲、好ましくは20から45℃の範囲である温度で行われることが好ましい。   At least step d) is preferably carried out at a temperature in the range of 5 to 55 ° C, preferably in the range of 20 to 45 ° C.

本発明のさらにより好ましい一実施形態によれば、工程e)または工程f)で得られる水溶液は:
(x)炭酸水素カルシウム、好ましくは、炭酸カルシウムとして25から150mg/lのカルシウム濃度を有する炭酸水素カルシウム、または
(xx)炭酸水素マグネシウム、好ましくは、>0から50mg/lのマグネシウム濃度を有する炭酸水素マグネシウム、または
(xxx)炭酸水素カルシウムおよび炭酸水素マグネシウムの混合物、好ましくは、カルシウムおよびマグネシウムの総濃度が炭酸カルシウムおよび炭酸マグネシウムとして25から200mg/lである混合物
を含むものである。
According to an even more preferred embodiment of the invention, the aqueous solution obtained in step e) or step f) is:
(X) calcium bicarbonate, preferably calcium bicarbonate having a calcium concentration of 25 to 150 mg / l as calcium carbonate, or (xx) magnesium bicarbonate, preferably carbonate having a magnesium concentration of> 0 to 50 mg / l Magnesium hydrogen or (xxx) a mixture of calcium bicarbonate and magnesium bicarbonate, preferably a mixture having a total calcium and magnesium concentration of 25 to 200 mg / l as calcium carbonate and magnesium carbonate.

本発明の最も好ましい一実施形態によれば、工程e)または工程f)で得られる水溶液は:
炭酸カルシウムとして45mg/lのカルシウム濃度を有する炭酸水素カルシウム、または
炭酸カルシウムとして80から120mg/lのカルシウム濃度および炭酸マグネシウムとして20から30mg/lのマグネシウム濃度を有する炭酸水素カルシウムおよび炭酸水素マグネシウムの混合物
を含むものである。
According to one most preferred embodiment of the invention, the aqueous solution obtained in step e) or step f) is:
Calcium bicarbonate having a calcium concentration of 45 mg / l as calcium carbonate, or a mixture of calcium bicarbonate and magnesium bicarbonate having a calcium concentration of 80 to 120 mg / l as calcium carbonate and a magnesium concentration of 20 to 30 mg / l as magnesium carbonate Is included.

炭酸水素カルシウムおよび炭酸水素マグネシウムの混合物は、ドロマイト、半焼成および/または完全焼成ドロマイト含有物質を、アルカリ土類金属炭酸塩を含む物質として使用した場合に得られ得る。本発明の意味において、焼成ドロマイトは酸化カルシウム(CaO)と酸化マグネシウム(MgO)を含むものであり、一方、半焼成ドロマイトは、酸化マグネシウム(MgO)の形態のMgと炭酸カルシウム(CaCO)の形態のCaを含むものであるが、少量のいくらかの酸化カルシウム(CaO)が含まれていてもよい。 A mixture of calcium bicarbonate and magnesium bicarbonate can be obtained when dolomite, semi-calcined and / or fully calcined dolomite-containing materials are used as materials containing alkaline earth metal carbonates. In the sense of the present invention, the calcined dolomite contains calcium oxide (CaO) and magnesium oxide (MgO), while the semi-calcined dolomite consists of Mg in the form of magnesium oxide (MgO) and calcium carbonate (CaCO 3 ). Although it contains the form of Ca, a small amount of some calcium oxide (CaO) may be included.

本発明の好ましい一実施形態において、該方法は連続過程である。しかしながら、本発明の方法はまた、半バッチ様式で行うこともできる。この場合、生成懸濁液Sは、例えば1000000m/メートルトン前後である総粒子表面を示すものであり得、本発明の方法に供する。次いで、生成物、即ちアルカリ土類金属炭酸水素塩の水溶液を、残留している生成懸濁液Sが示す総粒子表面が1000m/メートルトン前後になるまで該過程から排出させ、次いで、少なくとも1種類のアルカリ土類金属炭酸塩と場合によりアルカリ土類金属炭酸塩に対して少量の少なくとも1種類のアルカリ土類金属水酸化物とを含む該少なくとも1種類の物質を新たにある量で該過程に導入する。総粒子表面は、連続過程中にこの都度、懸濁液Sの比表面積(SSA)ならびに懸濁液Sの乾燥含有量を測定することにより測定され得ることに注意されたい。 In a preferred embodiment of the present invention, the method is a continuous process. However, the process of the invention can also be carried out in a semi-batch mode. In this case, the produced suspension S can exhibit a total particle surface, for example, around 1000000 m 2 / metric tons and is subjected to the method of the present invention. The product, ie an aqueous solution of alkaline earth metal bicarbonate, is then discharged from the process until the total particle surface indicated by the remaining product suspension S is around 1000 m 2 / metric tons, and then at least A new amount of the at least one substance comprising a type of alkaline earth metal carbonate and optionally a small amount of at least one type of alkaline earth metal hydroxide relative to the alkaline earth metal carbonate. Introduce into the process. It should be noted that the total particle surface can be determined by measuring the specific surface area (SSA) of the suspension S and the dry content of the suspension S each time during the continuous process.

最も好ましくは、連続過程は、少なくとも1種類のアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水溶液の排出量と懸濁液Sの固形分含有量の測定値によって、または錯滴定によって、または該アルカリ土類金属炭酸水素塩溶液の伝導度の測定値によって制御する。   Most preferably, the continuous process is by discharge of an aqueous solution containing at least one alkaline earth metal bicarbonate and a measurement of the solids content of the suspension S, or by complex titration, or by the alkaline earth Controlled by measured conductivity of metal bicarbonate solution.

本発明のまた別の実施形態では、工程e)の濾過デバイスはメンブレンフィルター、例えば、精密濾過膜および/または限外濾過膜などである。好ましい一実施形態では、工程e)の濾過デバイスは、0.02μmから0.5μm、好ましくは0.05から0.2μmの細孔径を有するチューブ型メンブレンフィルターである。好ましいのは板状および/またはチューブ型のフィルターである。チューブ型フィルターは、好ましくは0.1から10mm、より好ましくは0.1から5mmのチューブ内径を有するものである。好ましい一形態において、メンブレンは、焼結材料、多孔質磁器または合成ポリマー製、例えばポリエチレン、テフロン(登録商標)などのものである。   In yet another embodiment of the invention, the filtration device of step e) is a membrane filter, such as a microfiltration membrane and / or an ultrafiltration membrane. In a preferred embodiment, the filtration device of step e) is a tubular membrane filter having a pore size of 0.02 μm to 0.5 μm, preferably 0.05 to 0.2 μm. Preference is given to plate-like and / or tube-type filters. The tube-type filter preferably has a tube inner diameter of 0.1 to 10 mm, more preferably 0.1 to 5 mm. In a preferred form, the membrane is made of a sintered material, porous porcelain or synthetic polymer, such as polyethylene, Teflon.

本発明のさらなる目的は、沈降アルカリ土類金属炭酸塩および/またはハイドロマグネサイトの作製のため、特に、沈降炭酸カルシウムおよび/またはハイドロマグネサイトの作製のための、本発明の方法によって得られる少なくとも1種類のアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水溶液の使用である。かかる沈降アルカリ土類金属炭酸塩、特に、沈降炭酸カルシウムおよびハイドロマグネサイトは、多くの産業上の利用における填料として、例えば、紙、塗料またはプラスチックの填料として有用である。   A further object of the invention is at least obtained by the method of the invention for the production of precipitated alkaline earth metal carbonates and / or hydromagnesite, in particular for the preparation of precipitated calcium carbonate and / or hydromagnesite. Use of an aqueous solution containing one type of alkaline earth metal bicarbonate. Such precipitated alkaline earth metal carbonates, particularly precipitated calcium carbonate and hydromagnesite, are useful as fillers in many industrial applications, for example as paper, paint or plastic fillers.

本発明の別の目的は、水の鉱化のための、本発明の方法によって得られる少なくとも1種類のアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水溶液の使用である。   Another object of the present invention is the use of an aqueous solution comprising at least one alkaline earth metal hydrogen carbonate obtained by the process of the present invention for the mineralization of water.

本発明のさらなる目的は、I)供給水を準備する工程、II)少なくとも1種類のアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水溶液を準備する工程、およびIII)工程I)の供給水と工程II)の少なくとも1種類のアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水溶液とを合わせて鉱化水を得る工程を含む、水の鉱化方法である。   Further objects of the present invention are: I) the step of preparing feed water, II) the step of preparing an aqueous solution containing at least one alkaline earth metal bicarbonate, and III) the feed water of step I) and step II). The mineralization method of water including the process of combining the aqueous solution containing at least 1 type of alkaline-earth metal hydrogencarbonate of this, and obtaining mineralized water.

水の鉱化方法の一実施形態によれば、工程II)の少なくとも1種類のアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水溶液は、工程I)の供給水の硬度よりも少なくとも3°dH、好ましくは少なくとも5°dH高い硬度を有するものである。   According to one embodiment of the water mineralization method, the aqueous solution comprising at least one alkaline earth metal bicarbonate of step II) is at least 3 ° dH than the hardness of the feed water of step I), preferably It has a hardness of at least 5 ° dH.

好ましい一実施形態によれば、工程II)の該少なくとも1種類のアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水溶液は少なくとも15°dHの硬度を有するものである。   According to one preferred embodiment, the aqueous solution comprising at least one alkaline earth metal hydrogen carbonate of step II) has a hardness of at least 15 ° dH.

水の鉱化方法の別の実施形態によれば、鉱化水は、炭酸カルシウムとして1から700mg/l、好ましくは50から650mg/l、最も好ましくは70から630mg/lのカルシウム濃度を有するものである。水の鉱化方法のまた別の実施形態によれば、鉱化水は、炭酸マグネシウムとして1から200mg/l、好ましくは2から150mg/l、最も好ましくは3から125mg/lのマグネシウム濃度を有するものである。   According to another embodiment of the water mineralization process, the mineralized water has a calcium concentration of 1 to 700 mg / l, preferably 50 to 650 mg / l, most preferably 70 to 630 mg / l as calcium carbonate. It is. According to yet another embodiment of the water mineralization method, the mineralized water has a magnesium concentration of 1 to 200 mg / l, preferably 2 to 150 mg / l, most preferably 3 to 125 mg / l as magnesium carbonate. Is.

本発明のまたさらなる目的は、
IV)少なくとも1種類のアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水溶液を準備する工程、ならびに
V)工程IV)の少なくとも1種類のアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水溶液を加熱して、沈降アルカリ土類金属炭酸塩を得る工程、および/または
VII)少なくとも1種類のアルカリ土類金属水酸化物またはアルカリ土類金属酸化物を工程IV)の溶液に添加し、沈降アルカリ土類金属炭酸塩を得る工程
を含む、沈降アルカリ土類金属炭酸塩の作製方法である。
A still further object of the present invention is to
IV) a step of preparing an aqueous solution containing at least one alkaline earth metal hydrogen carbonate, and V) heating the aqueous solution containing at least one alkaline earth metal hydrogen carbonate in step IV) to prepare precipitated alkaline earth. And / or VII) adding at least one alkaline earth metal hydroxide or alkaline earth metal oxide to the solution of step IV) to obtain a precipitated alkaline earth metal carbonate. A method for producing a precipitated alkaline earth metal carbonate comprising a step.

少なくとも1種類のアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水溶液を加熱することにより、水が該溶液から蒸発し、ある時点でアルカリ土類金属炭酸塩が該溶液から沈殿し始める。   By heating an aqueous solution containing at least one alkaline earth metal bicarbonate, water evaporates from the solution and at some point alkaline earth metal carbonate begins to precipitate from the solution.

沈降(precipitate)アルカリ土類金属炭酸塩の作製方法の好ましい一実施形態によれば、沈降アルカリ土類金属炭酸塩は、非晶質アルカリ土類金属炭酸塩、例えば、非晶質の炭酸カルシウムもしくは炭酸マグネシウム、カルサイト、アラゴナイトもしくはバテライト型の結晶性炭酸カルシウム、マグネサイトおよびハイドロマグネサイトの中から選択されるか、または前述のものの混合物である。   According to a preferred embodiment of the method for producing a precipitated alkaline earth metal carbonate, the precipitated alkaline earth metal carbonate is an amorphous alkaline earth metal carbonate, such as amorphous calcium carbonate or It is selected from magnesium carbonate, calcite, aragonite or vaterite type crystalline calcium carbonate, magnesite and hydromagnesite, or a mixture of the foregoing.

「伝導度」は、本発明の意味において、測定対象の水がどれだけ塩無含有、イオン無含有または不純物無含有であるかの逆指標として用いており;水が純粋であるほど、伝導度は低くなる。伝導度は、伝導度計で測定され得、単位:S/mで示される。   “Conductivity” is used in the sense of the present invention as an inverse indicator of how salt-free, ion-free, or impurity-free the water being measured; Becomes lower. Conductivity can be measured with a conductivity meter and is expressed in units: S / m.

「磨砕炭酸カルシウム(GCC)」は、本発明の意味において、天然供給源、例えば、大理石、白亜または石灰石から得られ、磨砕、ふるい分けおよび/または分画などの処理によって(湿式および/または乾式により、例えばサイクロンによって)加工された炭酸カルシウムである。   “Grinded calcium carbonate (GCC)” in the sense of the present invention is obtained from natural sources, for example marble, chalk or limestone, and by treatments such as grinding, sieving and / or fractionation (wet and / or Calcium carbonate processed dry (for example by a cyclone).

「沈降炭酸カルシウム(PCC)」は、本発明の意味において、一般的に、水性環境中での二酸化炭素と石灰の反応後の沈降によって、または水中でのカルシウム/カーボネート源の沈降によって、または溶液からのカルシウムイオンと炭酸イオン(例えば、CaClとNaCO)の沈降によって得られる合成物質である。沈降炭酸カルシウムは、主に3種類の結晶性形態:カルサイト、アラゴナイトおよびバテライトで存在し、これらの結晶性形態の各々には多くの異なる多形体(晶癖)が存在する。カルサイトは、犬牙状(S−PCC)、菱面体(R−PCC)、六角柱状、卓面状、コロイド状(C−PCC)、立方および稜柱状(P−PCC)などの典型的な晶癖を有する三方晶系構造を有する。アラゴナイトは、六角柱状の双晶の典型的な晶癖ならびに薄くて細長い稜柱状、湾曲刃状、尖ったピラミッド状、のみ形状の結晶、枝分かれした樹状およびサンゴまたは蠕虫様形態という多様な種類を有する斜方晶系構造である。 “Precipitated calcium carbonate (PCC)” means, in the sense of the present invention, generally by precipitation after the reaction of carbon dioxide and lime in an aqueous environment, or by precipitation of a calcium / carbonate source in water, or in solution Is a synthetic material obtained by precipitation of calcium ions and carbonate ions (eg, CaCl 2 and Na 2 CO 3 ). Precipitated calcium carbonate exists in three main crystalline forms: calcite, aragonite and vaterite, each of which has many different polymorphs (crystal habits). Calcite has typical crystals such as canine (S-PCC), rhombohedral (R-PCC), hexagonal columnar, table-like, colloidal (C-PCC), cubic and ridged columnar (P-PCC). It has a trigonal structure with a wrinkle. Aragonite has a variety of varieties, including hexagonal columnar typical crystal habits and thin and elongated ridge columns, curved blades, pointed pyramids, chiseled crystals, branched dendrites and coral or worm-like forms. It has an orthorhombic structure.

本文献全体を通して、炭酸カルシウム生成物の「粒径」は、この粒径分布で示している。値dは、粒子のx重量%がd未満の直径を有する当該直径を表す。これは、d20値は、全粒子の20重量%がこの値より小さいという粒径であり、d75値は、全粒子の75重量%がこの値より小さいという粒径であることを意味する。従って、d50値は重量中位粒径である、即ち、全粒子の50重量%がこの粒径より大きい、または小さい。本発明の解釈上、粒径は、特に記載のない限り重量中位粒径d50で示している。この値は、Malvern Instruments GmbH社(ドイツ国)製のMastersizer 2000デバイスを用いて測定した。 Throughout this document, the “particle size” of the calcium carbonate product is indicated by this particle size distribution. The value d x represents the diameter where x weight percent of the particles have a diameter less than d x . This means that the d 20 value is the particle size at which 20% by weight of the total particles are smaller than this value, and the d 75 value is the particle size at which 75% by weight of all the particles are smaller than this value. . Therefore, d 50 value is the weight median particle size, i.e., 50 wt% of the total particles greater than this particle size, or smaller. For the interpretation of the present invention, the particle size is indicated by the weight median particle size d 50 unless otherwise specified. This value was measured using a Mastersizer 2000 device manufactured by Malvern Instruments GmbH (Germany).

用語「鉱化」は、本発明において用いる場合、口当たりのよい水を得るために、鉱物質を全く含有していないか、または鉱物質の量が不充分である水中において必須鉱物質イオンを増大させることをいう。鉱化は、少なくとも炭酸カルシウムを処理対象の水に添加することにより行われ得る。場合により、例えば、健康関連の有益性のため、または幾つかの他の必須鉱物質イオンおよび微量元素の適切な摂取を確実にするため、さらなる物質を炭酸カルシウムに混合し、次いで、再鉱化方法の際に水に添加してもよい。人の健康および飲料水の水質に関する国内ガイドラインによれば、再鉱化生成物に、マグネシウム、カリウムもしくはナトリウム等のさらなる鉱物質、例えば、炭酸マグネシウム、硫酸マグネシウム、炭酸水素カリウム、炭酸水素ナトリウムまたは必須微量元素を含む他の鉱物質が含まれていてもよい。   The term “mineralization”, as used in the present invention, increases the essential mineral ions in water that contains no mineral or insufficient amount of mineral to obtain palatable water. It means to make it. Mineralization can be performed by adding at least calcium carbonate to the water to be treated. In some cases, for example, for further health-related benefits or to ensure proper uptake of some other essential mineral ions and trace elements, additional materials are mixed with calcium carbonate and then remineralized It may be added to water during the process. According to national guidelines on human health and drinking water quality, remineralization products may contain additional minerals such as magnesium, potassium or sodium, such as magnesium carbonate, magnesium sulfate, potassium bicarbonate, sodium bicarbonate or essential Other minerals containing trace elements may be included.

少なくとも1種類のアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水溶液を調製するための本発明の方法における使用に有用な物質は、炭酸カルシウムおよび/またはマグネシウムを含有している天然の無機物質もしくは塩、または炭酸カルシウムおよび/またはマグネシウムを含有している合成の無機物質もしくは塩である。   Substances useful for use in the method of the present invention for preparing an aqueous solution comprising at least one alkaline earth metal bicarbonate are natural inorganic substances or salts containing calcium carbonate and / or magnesium, or Synthetic inorganic substances or salts containing calcium carbonate and / or magnesium.

有用な天然に存在する無機物質は、例えば、大理石、石灰石、白亜、ドロマイト質 大理石および/またはドロマイトである。合成物質は、例えば、カルサイト、アラゴナイトおよび/またはバテライト結晶性形態の沈降炭酸カルシウムである。しかしながら、幾つかの必須微量元素を固有に含有しているため、天然に存在する無機物質が好ましい。   Useful naturally occurring inorganic substances are, for example, marble, limestone, chalk, dolomite marble and / or dolomite. Synthetic substances are, for example, precipitated calcium carbonate in calcite, aragonite and / or vaterite crystalline form. However, naturally occurring inorganic substances are preferred because they inherently contain some essential trace elements.

「濁度」は、本発明の意味において、個々の粒子(懸濁固体)によって引き起こされ、一般的には裸眼では視認できない流動体の曇りまたはもやを示す。濁度の測定は枢要な水質試験であり、比濁計により行われ得る。本発明で使用している目盛り付き比濁計による濁度の単位は、ネフェロメ濁度単位(NTU)で示している。   “Turbidity”, in the sense of the present invention, is caused by individual particles (suspended solids) and generally indicates a haze or haze of fluid that is not visible to the naked eye. Turbidity measurement is a key water quality test and can be performed with a turbidimetric meter. The unit of turbidity measured by the calibrated nephelometer used in the present invention is shown as neferometry turbidity unit (NTU).

少なくとも1種類のアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水溶液の調製のための本発明の方法は、
a)水を準備する工程、
b)少なくとも1種類のアルカリ土類金属炭酸塩および場合により該アルカリ土類金属炭酸塩に対し少量の少なくとも1種類のアルカリ土類金属水酸化物を含む少なくとも1種類の物質を準備する、ここで該少なくとも1種類の物質は乾燥形態または水性形態である、工程
c)COを準備する工程、
d)(i)工程a)の水と、工程b)の少なくとも1種類のアルカリ土類金属炭酸塩および場合により少なくとも1種類のアルカリ土類金属水酸化物を含む少なくとも1種類の物質と、工程c)のCOとを合わせるか、または
(ii)工程a)の水と、工程b)の少なくとも1種類のアルカリ土類金属炭酸塩および場合により少なくとも1種類のアルカリ土類金属水酸化物を含む少なくとも1種類の物質とを合わせ、少なくとも1種類のアルカリ土類金属炭酸塩および場合により少なくとも1種類のアルカリ土類金属水酸化物を含む少なくとも1種類の物質のアルカリ性水性懸濁液を得て、続いて該アルカリ性水性懸濁液を工程c)のCOと合わせるか
のいずれかにより、6から9のpHを有する生成懸濁液Sを得る、ここで該生成懸濁液Sは粒子を含有する、工程、
e)生成懸濁液Sの少なくとも一部を、濾過デバイスに通すことにより該生成懸濁液Sの少なくとも一部を濾過し、少なくとも1種類のアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水溶液を得る工程、
f)生成懸濁液Sの粒子の少なくとも一部を粒子細分化工程に供する工程
を含み、
ここで、工程f)は、工程e)の前および/または該工程と並行して、および/または該工程後に行われ得、
ここで、工程d)で得る生成懸濁液Sの粒子は、少なくとも1000m/生成懸濁液Sメートルトンである総粒子表面積(SSAtotal)を示すものであり、
ただし、工程c)のCOの添加は、工程b)の少なくとも1種類のアルカリ土類金属炭酸塩および場合により少なくとも1種類のアルカリ土類金属水酸化物を含む少なくとも1種類の物質の添加前に行わないことを条件とする、方法である。
The process of the present invention for the preparation of an aqueous solution comprising at least one alkaline earth metal bicarbonate comprises
a) preparing water;
b) providing at least one substance comprising at least one alkaline earth metal carbonate and optionally a small amount of at least one alkaline earth metal hydroxide relative to the alkaline earth metal carbonate, The at least one substance is in dry or aqueous form, step c) providing CO 2 ;
d) (i) the water of step a), at least one substance comprising at least one alkaline earth metal carbonate and optionally at least one alkaline earth metal hydroxide of step b), and step c) with CO 2 , or (ii) the water of step a) and at least one alkaline earth metal carbonate and optionally at least one alkaline earth metal hydroxide of step b). Combined with at least one material comprising, obtaining an alkaline aqueous suspension of at least one material comprising at least one alkaline earth metal carbonate and optionally at least one alkaline earth metal hydroxide Either subsequently combining the alkaline aqueous suspension with the CO 2 of step c) to obtain a product suspension S having a pH of 6 to 9, wherein the product suspension The suspension S contains particles, a process,
e) A step of filtering at least a part of the product suspension S by passing at least a part of the product suspension S through a filtration device to obtain an aqueous solution containing at least one alkaline earth metal hydrogen carbonate. ,
f) a step of subjecting at least a part of the particles of the generated suspension S to a particle fragmentation step,
Here, step f) can be carried out before and / or in parallel with and / or after step e),
Here, the particles of the product suspension S obtained in step d) exhibit a total particle surface area (SSA total ) of at least 1000 m 2 / product suspension S metric tons,
However, the addition of CO 2 in step c) is prior to the addition of at least one substance comprising at least one alkaline earth metal carbonate and optionally at least one alkaline earth metal hydroxide in step b). It is a method on condition that it is not performed.

本発明による方法は、好ましくは、少なくとも槽、少なくとも1つの濾過デバイス、および該槽と該少なくとも1つの濾過デバイスを接続する手段、例えば、パイプまたはチューブを供えた反応器系内で行われる。また、反応器系は、測定設備、例えば、圧力、温度、pH、濁度を測定するユニットなどを備えたものであってもよい。   The process according to the invention is preferably carried out in a reactor system provided with at least a tank, at least one filtration device and means for connecting the tank to the at least one filtration device, for example pipes or tubes. The reactor system may also be equipped with measuring equipment, such as a unit for measuring pressure, temperature, pH, turbidity.

濾過デバイスと磨砕デバイスを直列またはインライン配置で配置した本発明の一実施形態を例示する。1 illustrates one embodiment of the present invention in which a filtration device and a grinding device are arranged in a series or in-line arrangement. 本発明の別の実施形態を例示する。6 illustrates another embodiment of the present invention. 本発明の別の実施形態を例示する。6 illustrates another embodiment of the present invention.

槽には、撹拌器、水、二酸化炭素および少なくとも1種類のアルカリ土類金属炭酸塩と場合により少なくとも1種類のアルカリ土類金属水酸化物とを含む物質のための少なくとも1つの供給口が取り付けられている。また、槽に接続されて濾過デバイスも存在しており、ここに、少なくとも1種類のアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水溶液を得るために、該槽内で調製された6から9のpHを有する生成懸濁液Sの少なくとも一部を通す。   The tank is fitted with a stirrer, water, carbon dioxide and at least one supply port for a substance comprising at least one alkaline earth metal carbonate and optionally at least one alkaline earth metal hydroxide. It has been. There is also a filtration device connected to the tank, where a pH of 6 to 9 prepared in the tank is obtained in order to obtain an aqueous solution containing at least one alkaline earth metal bicarbonate. Pass at least a portion of the resulting suspension S.

さらに、反応器系には細分化デバイス(粒径縮小デバイス)が含まれており、該デバイスは、濾過デバイスに対して並列または直列の配置で組み立てられるか、または槽内に導入される。槽は粉砕および/または磨砕デバイスに接続されており、該デバイスでは、生成懸濁液S中に含まれている粒子の少なくとも一部が粒径縮小に供される。磨砕および/または粉砕デバイスは、槽内に内包された生成懸濁液Sの一部だけが粉砕および/または磨砕デバイスを通過した後、循環されて該槽内に戻るような様式で配置してもよく(「並列配置」)、濾過デバイスとインライン(直列)に配置し、粉砕および/または磨砕デバイスを通る生成懸濁液Sが全部、この後、濾過デバイス内で濾過されるようにしてもよい。また、濾過デバイスをインラインで粉砕および/または磨砕デバイスの前に配置してもよい(「インラインまたは直列配置」)。粉砕および/または磨砕デバイスを槽内に導入する場合では、生成懸濁液Sの一部または全部が粉砕および/または磨砕デバイスに通される。   In addition, the reactor system includes a fragmentation device (particle size reduction device) that is assembled in a parallel or series arrangement with respect to the filtration device or introduced into the vessel. The vessel is connected to a grinding and / or grinding device, where at least some of the particles contained in the product suspension S are subjected to particle size reduction. The grinding and / or grinding device is arranged in such a way that only a part of the product suspension S contained in the tank is circulated back into the tank after passing through the grinding and / or grinding device. ("Parallel arrangement"), all the product suspension S that is placed in-line with the filtration device and passes through the grinding and / or grinding device is then filtered in the filtration device. It may be. The filtration device may also be placed in-line before the grinding and / or grinding device (“in-line or in series”). When the grinding and / or grinding device is introduced into the vessel, part or all of the product suspension S is passed through the grinding and / or grinding device.

好ましくは、少なくとも1種類のアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水溶液を得るために、濾過デバイスを通過した溶液の少なくとも一部を捕集する。しかしながら、濾過デバイスから排出された少なくとも1種類のアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水溶液の濁度値の実測値が1.0NTUより上であることがわかった場合、該少なくとも1種類のアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水溶液を反応器内に再循環させる。   Preferably, at least a portion of the solution that has passed through the filtration device is collected to obtain an aqueous solution containing at least one alkaline earth metal bicarbonate. However, if the measured turbidity value of the aqueous solution containing at least one alkaline earth metal bicarbonate discharged from the filtration device is found to be above 1.0 NTU, the at least one alkaline earth An aqueous solution containing an organometallic bicarbonate is recirculated into the reactor.

本発明の方法に使用され得る水は、種々の供給源に由来するものであり得る。本発明の方法によって好ましくは処理される水は、淡水化した海水、汽水またはブライン、処理済み廃水または天然水、例えば、地下水、地表水もしくは雨水である。   The water that can be used in the method of the present invention can be derived from various sources. The water preferably treated by the method of the present invention is desalinated seawater, brackish water or brine, treated wastewater or natural water, such as groundwater, surface water or rainwater.

本発明の別の例示的な実施形態によれば、海水または汽水をまず、海から外洋取水口または地下取水口(井戸など)によってポンプ輸送により取水し、次いで、物理的前処理、例えば、ふるい分け、沈殿または砂の除去過程を行う。必要とされる水質に応じて、膜上の汚損の可能性を低減するためにさらなる処理工程、例えば、凝集およびフロキュレーションが必要な場合があり得る。前処理した海水または汽水は、次いで、例えば、多段フラッシュ式蒸留、多重効用蒸留または膜濾過(限外濾過もしくは逆浸透など)を用いて蒸留され、残留粒状物および溶存物質が除去され得る。   According to another exemplary embodiment of the present invention, sea water or brackish water is first pumped from the ocean by an open water intake or underground intake (such as a well) and then physical pretreatment, eg, sieving. Perform the sediment or sand removal process. Depending on the water quality required, further processing steps such as agglomeration and flocculation may be required to reduce the likelihood of fouling on the membrane. The pretreated seawater or brackish water can then be distilled using, for example, multistage flash distillation, multiple effect distillation or membrane filtration (such as ultrafiltration or reverse osmosis) to remove residual particulates and dissolved materials.

流量調節弁または他の手段が、流れへの二酸化炭素の流速の制御のために使用され得る。例えば、CO投入ブロックおよびCOインライン計量デバイスが、CO流の速度の制御のために使用され得る。本発明の例示的な一実施形態によれば、COは、CO投入ユニット、スタティックミキサーおよびインラインCO計量デバイスを含む複合ユニットを使用して注入される。 A flow control valve or other means may be used for control of the flow rate of carbon dioxide into the stream. For example, a CO 2 input block and a CO 2 in- line metering device can be used for control of the rate of CO 2 flow. According to an exemplary embodiment of the present invention, CO 2 is, CO 2 feeding unit, is injected using a combined unit comprising a static mixer and inline CO 2 metering device.

二酸化炭素の投入量は、好ましくは、生成されるアルカリ土類金属炭酸水素塩水溶液のpHによって制御される。   The amount of carbon dioxide input is preferably controlled by the pH of the aqueous alkaline earth metal bicarbonate solution produced.

反応器系内で形成されるアルカリ性水性懸濁液は、該生成懸濁液Sの総重量に対して0.1から80重量%の範囲、好ましくは3から50重量%の範囲、より好ましくは5から35重量%の範囲の固形分含有量を有するものである。   The alkaline aqueous suspension formed in the reactor system is in the range of 0.1 to 80% by weight, preferably in the range of 3 to 50% by weight, more preferably in relation to the total weight of the product suspension S. It has a solids content in the range of 5 to 35% by weight.

槽内に投入される少なくとも1種類のアルカリ土類金属炭酸塩と場合により少なくとも1種類のアルカリ土類金属水酸化物とを含む物質は、乾燥形態であっても水性形態であってもよい。好ましくは、少なくとも1種類のアルカリ土類金属炭酸塩と場合により少なくとも1種類のアルカリ土類金属水酸化物とを含む該物質は、0.1μmから1mmの範囲、好ましくは0.7μmから100μmの範囲重量中位粒径(d50)を有するものである。本発明の一実施形態によれば、少なくとも1種類のアルカリ土類金属炭酸塩を含む物質は、好ましくは、磨砕炭酸カルシウム(GCC)、例えば、大理石、石灰石もしくは白亜;またはドロマイトである。 The substance containing at least one alkaline earth metal carbonate and optionally at least one alkaline earth metal hydroxide introduced into the tank may be in a dry or aqueous form. Preferably, the substance comprising at least one alkaline earth metal carbonate and optionally at least one alkaline earth metal hydroxide has a range of 0.1 μm to 1 mm, preferably 0.7 μm to 100 μm. It has a weight-weighted median particle size (d 50 ). According to one embodiment of the invention, the substance comprising at least one alkaline earth metal carbonate is preferably ground calcium carbonate (GCC), such as marble, limestone or chalk; or dolomite.

本発明の別の実施形態によれば、少なくとも1種類のアルカリ土類金属炭酸塩と場合により少なくとも1種類のアルカリ土類金属水酸化物とを含む該物質は、乾燥物質総重量に対して0.02から90重量%、好ましくは0.05から7重量%のHCl不溶分含有量を有するものである。HCl不溶分含有量は、例えば、石英、シリケート、雲母および/またはパイライトなどの鉱物質であり得る。   According to another embodiment of the invention, the material comprising at least one alkaline earth metal carbonate and optionally at least one alkaline earth metal hydroxide is 0 Those having an HCl insoluble content of 0.02 to 90% by weight, preferably 0.05 to 7% by weight. The HCl insoluble content can be, for example, minerals such as quartz, silicates, mica and / or pyrite.

本発明のまた別の実施形態によれば、少なくとも1種類のアルカリ土類金属炭酸塩と場合により該アルカリ土類金属炭酸塩に対して少量の少なくとも1種類のアルカリ土類金属水酸化物を含む少なくとも1種類の物質の水性懸濁液は、水および少なくとも1種類のアルカリ土類金属炭酸塩と場合により該アルカリ土類金属炭酸塩に対して少量の少なくとも1種類のアルカリ土類金属水酸化物とを含む物質を混合することにより新しく調製されたものである。該水性懸濁液のオンサイト調製が好ましかろう。これは、予備混合しているため、該水性懸濁液は、再鉱化水中には不要な化合物であり得るさらなる薬剤(安定剤または殺生物剤など)の添加が必要となる場合があり得るためである。本発明の好ましい一実施形態によれば、水性懸濁液の調製と該水性懸濁液の注入との間の時間間隔は、水性懸濁液中における細菌の増殖が回避されるのに充分に短い。例示的な一実施形態によれば、水性懸濁液の調製と該水性懸濁液の注入との間の時間間隔は48時間未満、24時間未満、12時間未満、5時間未満、2時間未満または1時間未満である。本発明の別の実施形態によれば、注入される水性懸濁液は、飲料水のための国内ガイドラインに明記された微生物学的品質要求事項を満たすものである。   According to yet another embodiment of the invention, at least one alkaline earth metal carbonate and optionally a small amount of at least one alkaline earth metal hydroxide relative to the alkaline earth metal carbonate. An aqueous suspension of at least one substance comprises water and at least one alkaline earth metal carbonate and optionally a small amount of at least one alkaline earth metal hydroxide relative to the alkaline earth metal carbonate. It is newly prepared by mixing a substance containing An on-site preparation of the aqueous suspension would be preferred. Because it is premixed, the aqueous suspension may require the addition of additional agents (such as stabilizers or biocides) that may be unwanted compounds in the remineralized water. Because. According to one preferred embodiment of the invention, the time interval between the preparation of the aqueous suspension and the injection of the aqueous suspension is sufficient to avoid bacterial growth in the aqueous suspension. short. According to one exemplary embodiment, the time interval between preparation of the aqueous suspension and injection of the aqueous suspension is less than 48 hours, less than 24 hours, less than 12 hours, less than 5 hours, less than 2 hours. Or less than 1 hour. According to another embodiment of the invention, the injected aqueous suspension meets the microbiological quality requirements specified in the national guidelines for drinking water.

少なくとも1種類のアルカリ土類金属炭酸塩と場合により該アルカリ土類金属炭酸塩に対して少量の少なくとも1種類のアルカリ土類金属水酸化物を含む少なくとも1種類の物質とを含む水性懸濁液は、例えば、希薄スラリーではメカニカルスターラーなどの混合器、またはより濃縮されたスラリーでは特定の粉末−液体混合デバイスを使用して調製され得る。調製される水性懸濁液の濃度にもよるが、混合時間は0.5から30分間、1から20分間、2から10分間、または3から5分間であり得る。本発明の一実施形態によれば、該水性懸濁液は混合装置を使用して調製され、ここで、混合装置は水性懸濁液の混合と投入が同時に可能なものである。   An aqueous suspension comprising at least one alkaline earth metal carbonate and optionally at least one substance comprising a small amount of at least one alkaline earth metal hydroxide relative to the alkaline earth metal carbonate. Can be prepared using, for example, a mixer such as a mechanical stirrer for dilute slurries, or a specific powder-liquid mixing device for more concentrated slurries. Depending on the concentration of the aqueous suspension to be prepared, the mixing time can be 0.5 to 30 minutes, 1 to 20 minutes, 2 to 10 minutes, or 3 to 5 minutes. According to one embodiment of the invention, the aqueous suspension is prepared using a mixing device, wherein the mixing device is capable of mixing and charging the aqueous suspension at the same time.

該水性懸濁液を調製するために使用される水は、例えば、蒸留水、供給水または工業用水であり得る。本発明の好ましい一実施形態によれば、該水性懸濁液を調製するために使用される水は供給水、例えば、淡水化過程で得られた透過液または蒸留液である。   The water used to prepare the aqueous suspension can be, for example, distilled water, feed water or industrial water. According to one preferred embodiment of the invention, the water used to prepare the aqueous suspension is feed water, for example a permeate or a distillate obtained in the desalination process.

一実施形態によれば、少なくとも1種類のアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水溶液は、供給水流中に直接注入される。例えば、アルカリ土類金属炭酸水素塩を含む透明な溶液が供給水流中に、連続伝導度測定によって制御された速度で注入され得る。   According to one embodiment, an aqueous solution comprising at least one alkaline earth metal bicarbonate is injected directly into the feed stream. For example, a clear solution containing alkaline earth metal bicarbonate can be injected into the feed stream at a rate controlled by continuous conductivity measurements.

一実施形態によれば、所定のパラメータ値はpH値であり、ここで、pH値は6.5から9、好ましくは7から8である。   According to one embodiment, the predetermined parameter value is a pH value, where the pH value is 6.5 to 9, preferably 7 to 8.

図1および図2は、本発明による方法の図解を意図したものである。   1 and 2 are intended to illustrate the method according to the invention.

図1に、濾過デバイスと磨砕デバイスを直列またはインライン配置で配置した本発明の一実施形態を例示する。本発明による方法は、好ましくは、撹拌器(2)を取り付けた槽(1)、水、二酸化炭素および少なくとも1種類のアルカリ土類金属炭酸塩と場合により該少なくとも1種類のアルカリ土類金属水酸化物とを含む少なくとも物質のための少なくとも1つの供給口(図示せず)ならびにpH測定デバイス(図示せず)を供えた反応器系内で行われる。少なくとも1種類のアルカリ土類金属炭酸塩と場合により該アルカリ土類金属炭酸塩に対して少量の少なくとも1種類のアルカリ土類金属水酸化物を含む少なくとも1種類の物質は該槽内に乾燥形態または水性形態のいずれかで導入され得る。反応器に接続されて少なくとも1つの濾過デバイス(4)が存在しており、該デバイスは、該少なくとも1種類のアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水溶液の排出口を有する。1つより多くの濾過デバイスを存在させる場合、これらは、平行、またはインライン(直列)、または平行/インライン様式のいずれかで配置され得る。濾過デバイス(4)は、好ましくはメンブレンフィルターである。磨砕デバイス(18)は濾過デバイス(4)の後に配置され、また、槽(1)にも接続されている。少なくとも1種類のアルカリ土類金属炭酸塩と場合により該アルカリ土類金属炭酸塩に対して少量の少なくとも1種類のアルカリ土類金属水酸化物とを含む少なくとも1種類の物質(6)、水(14)およびCOは槽(1)内に少なくとも1つの供給口(図示せず)から導入され、6から9のpHを有する生成懸濁液Sを得るために撹拌器(2)で撹拌される。次いで、生成懸濁液Sは濾過デバイス(4)に供給され(8)、該デバイスに、粗大粒子、即ち懸濁液中に含まれている少なくとも0.2μmのサイズを有する粒子がすべて濾過デバイス(4)内に保持される。濾過デバイス(4)から排出された懸濁液の少なくとも一部が磨砕デバイス(18)内に供給され、ここから再循環されて槽(1)内に戻される。少なくとも1種類のアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む透明な水溶液の少なくとも一部が濾過デバイス(4)から排出される(10)。 FIG. 1 illustrates one embodiment of the present invention in which a filtration device and a grinding device are arranged in a series or in-line arrangement. The process according to the invention preferably comprises a tank (1) fitted with a stirrer (2), water, carbon dioxide and at least one alkaline earth metal carbonate and optionally at least one alkaline earth metal water. It is carried out in a reactor system provided with at least one feed port (not shown) for at least a substance comprising oxide and a pH measuring device (not shown). At least one substance comprising at least one alkaline earth metal carbonate and optionally a small amount of at least one alkaline earth metal hydroxide relative to the alkaline earth metal carbonate is in a dry form in the vessel. Or it can be introduced either in aqueous form. Connected to the reactor is at least one filtration device (4) having an outlet for an aqueous solution comprising the at least one alkaline earth metal bicarbonate. If more than one filtration device is present, they can be arranged either in parallel, or in-line (in series), or in a parallel / in-line manner. The filtration device (4) is preferably a membrane filter. The grinding device (18) is placed after the filtration device (4) and is also connected to the tank (1). At least one substance (6) comprising at least one alkaline earth metal carbonate and optionally a small amount of at least one alkaline earth metal hydroxide relative to the alkaline earth metal carbonate, water ( 14) and CO 2 are introduced into the tank (1) from at least one feed port (not shown) and stirred with a stirrer (2) to obtain a product suspension S having a pH of 6 to 9 The The product suspension S is then fed to the filtration device (4) (8), where all coarse particles, ie particles having a size of at least 0.2 μm contained in the suspension, are filtered. (4) is held within. At least a portion of the suspension discharged from the filtration device (4) is fed into the grinding device (18) from where it is recirculated back into the tank (1). At least a portion of the clear aqueous solution containing at least one alkaline earth metal bicarbonate is discharged (10) from the filtration device (4).

この実施形態では、CO(20)は反応器系内に、磨砕デバイス(18)の前だが濾過デバイス(4)の後で好ましく供給される。磨砕工程により、少なくとも1種類のアルカリ土類金属炭酸塩と場合により少なくとも1種類のアルカリ土類金属水酸化物とを含む該物質のできたての、従って活性な表面が連続的に生じることによって、本発明の方法の(化学)反応速度が増大するという有益性がもたらされる。また、この工程段階により、アルカリ土類金属炭酸塩と場合により少なくとも1種類のアルカリ土類金属水酸化物とを含む工程c)の物質の粒子のサイズが低減され、従って、該方法の持続的実施が可能になる。濾過デバイス(4)を通過する懸濁液Sの流速は少なくとも1m/秒、好ましくは1.5から10m/秒の範囲、最も好ましくは3から6m/秒の範囲である。磨砕デバイスを通過する懸濁液Sの流速は0.01から6m/秒、好ましくは0.1から0.5m/秒である。 In this embodiment, CO 2 (20) is preferably fed into the reactor system before the grinding device (18) but after the filtration device (4). The grinding process continuously produces a fresh and thus active surface of the material comprising at least one alkaline earth metal carbonate and optionally at least one alkaline earth metal hydroxide. This provides the benefit of increasing the (chemical) reaction rate of the process of the present invention. This process step also reduces the size of the particles of the substance of step c) comprising an alkaline earth metal carbonate and optionally at least one alkaline earth metal hydroxide, so that the process is sustained. Implementation becomes possible. The flow rate of the suspension S passing through the filtration device (4) is at least 1 m / sec, preferably in the range 1.5 to 10 m / sec, most preferably in the range 3 to 6 m / sec. The flow rate of the suspension S passing through the grinding device is 0.01 to 6 m / sec, preferably 0.1 to 0.5 m / sec.

場合により、溶液のpH(例えば、NaOHなどの塩基の添加)、溶液の伝導度、または溶液の硬度を変化させるために、さらなる処理(16)、例えば、機械的処理または殺生物剤もしくは他の添加剤の添加などを行ってもよい。さらなる選択肢として、濾過デバイスから排出される少なくとも1種類のアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む透明な水溶液をさらなる水(14)で希釈してもよい。濾過デバイス内に保持された懸濁液中に含まれている粗大粒子は、さらなる変換に利用可能にするために、場合により反応器に再循環させてもよい。   Optionally, further treatment (16), eg mechanical treatment or biocide or other, to change the pH of the solution (eg addition of a base such as NaOH), the conductivity of the solution, or the hardness of the solution An additive may be added. As a further option, a clear aqueous solution comprising at least one alkaline earth metal bicarbonate discharged from the filtration device may be diluted with additional water (14). Coarse particles contained in the suspension retained in the filtration device may optionally be recycled to the reactor to make it available for further conversion.

図2に、本発明の別の実施形態を例示する。この実施形態の方法は、磨砕デバイス(18)が濾過デバイスの後ではなく濾過デバイスと並列に配置されているという点で図1のものと異なっている。磨砕デバイス(18)は槽(1)に、磨砕デバイス(18)の内容物が槽(1)に再循環され得るような様式で接続されている。6から9のpHを有する生成懸濁液Sの一部は濾過デバイスに供給されるが(8)、6から9のpHを有する生成懸濁液Sの別の一部は磨砕デバイス(18)に供給される。この実施形態では、CO(22)は反応器系内に、磨砕デバイス(18)の前で好ましく供給される。磨砕された生成水性懸濁液Sは、次いで、磨砕デバイス(18)から循環され(24)、槽(1)に戻される。この磨砕工程により、少なくとも1種類のアルカリ土類金属炭酸塩と場合により少なくとも1種類のアルカリ土類金属水酸化物とを含む該物質のできたての、従って活性な表面が連続的に生じることによって、本発明の方法の(化学)反応速度が増大するという有益性がもたらされる。また、この工程段階により、アルカリ土類金属炭酸塩と場合により少なくとも1種類のアルカリ土類金属水酸化物とを含む工程c)の物質の粒子のサイズが低減され、従って、該方法の持続的実施が可能になる。濾過デバイス(4)を通過する懸濁液Sの流速は少なくとも1m/秒、好ましくは1.5から10m/秒の範囲、最も好ましくは3から6m/秒の範囲である。磨砕デバイスを通過する懸濁液Sの流速は0.01から6m/秒、好ましくは0.1から0.5m/秒である。 FIG. 2 illustrates another embodiment of the present invention. The method of this embodiment differs from that of FIG. 1 in that the grinding device (18) is placed in parallel with the filtration device rather than after the filtration device. The grinding device (18) is connected to the tank (1) in such a way that the contents of the grinding device (18) can be recycled to the tank (1). Part of the product suspension S having a pH of 6 to 9 is fed to the filtration device (8), while another part of the product suspension S having a pH of 6 to 9 is fed to the grinding device (18 ). In this embodiment, CO 2 (22) is preferably fed into the reactor system before the grinding device (18). The milled product aqueous suspension S is then circulated (24) from the milling device (18) and returned to the tank (1). This grinding step continuously produces a fresh and thus active surface of the material comprising at least one alkaline earth metal carbonate and optionally at least one alkaline earth metal hydroxide. Provides the benefit of increasing the (chemical) reaction rate of the process of the invention. This process step also reduces the size of the particles of the substance of step c) comprising an alkaline earth metal carbonate and optionally at least one alkaline earth metal hydroxide, so that the process is sustained. Implementation becomes possible. The flow rate of the suspension S passing through the filtration device (4) is at least 1 m / sec, preferably in the range 1.5 to 10 m / sec, most preferably in the range 3 to 6 m / sec. The flow rate of the suspension S passing through the grinding device is 0.01 to 6 m / sec, preferably 0.1 to 0.5 m / sec.

図3に、本発明の別の実施形態を例示する。この実施形態の方法は、磨砕デバイス(18)が、槽(1)内に配置された磨砕ビーズ(3)からなるものであるという点で図1および2のものと異なっている。反応器に接続されて少なくとも1つの濾過デバイス(4)が存在しており、該デバイスは、少なくとも1種類のアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水溶液の排出口を有する。1つより多くの濾過デバイスを存在させる場合、これらは、並列またはインライン(直列)または並列/インライン様式のいずれかで配置され得る。濾過デバイス(4)は、好ましくはメンブレンフィルターである。濾過デバイス(4)は槽(1)に、必要な場合は濾過デバイス(4)から槽(1)内への該懸濁液の一部の再循環が可能であるような様式で接続される。少なくとも1種類のアルカリ土類金属炭酸塩(6)と場合により該アルカリ土類金属炭酸塩に対して少量の少なくとも1種類のアルカリ土類金属水酸化物とを含む少なくとも1種類の物質、水(14)およびCOは、槽(1)内に少なくとも1つの供給口(図示せず)から導入され、6から9のpHを有する生成懸濁液Sを得るために撹拌器(2)で撹拌される。この実施形態では、生成懸濁液Sの粒子の一部または全部が、槽内に内包された磨砕ビーズ(3)によって磨砕される。次いで、生成懸濁液Sが濾過デバイス(4)に供給され(8)、ここに粗大粒子、即ち、該懸濁液中に含まれる少なくとも0.2μmのサイズを有する粒子がすべて濾過デバイス(4)内に保持され、少なくとも1種類のアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む透明な水溶液が得られる。少なくとも1種類のアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む透明な水溶液の少なくとも一部が濾過デバイス(4)から排出される(10)。 FIG. 3 illustrates another embodiment of the present invention. The method of this embodiment differs from that of FIGS. 1 and 2 in that the grinding device (18) consists of grinding beads (3) placed in the tank (1). Connected to the reactor is at least one filtration device (4), which has an outlet for an aqueous solution comprising at least one alkaline earth metal bicarbonate. If more than one filtration device is present, they can be arranged in either parallel or in-line (series) or parallel / in-line fashion. The filtration device (4) is preferably a membrane filter. The filtration device (4) is connected to the tank (1) in such a way that, if necessary, a part of the suspension can be recirculated from the filtration device (4) into the tank (1). . At least one substance comprising at least one alkaline earth metal carbonate (6) and optionally a small amount of at least one alkaline earth metal hydroxide relative to the alkaline earth metal carbonate, water ( 14) and CO 2 are introduced into the tank (1) from at least one feed port (not shown) and stirred with a stirrer (2) to obtain a product suspension S having a pH of 6 to 9 Is done. In this embodiment, some or all of the particles of the product suspension S are ground by the grinding beads (3) encapsulated in the bath. The product suspension S is then fed to the filtration device (4) (8), where all coarse particles, ie particles having a size of at least 0.2 μm contained in the suspension, are all filtered. ) And a clear aqueous solution containing at least one alkaline earth metal bicarbonate is obtained. At least a portion of the clear aqueous solution containing at least one alkaline earth metal bicarbonate is discharged (10) from the filtration device (4).

場合により、溶液のpH(例えば、NaOHなどの塩基の添加)、溶液の伝導度、または溶液の硬度を変化させるために、さらなる処理(16)、例えば、機械的処理または殺生物剤もしくは他の添加剤の添加などを行ってもよい。さらなる選択肢として、濾過デバイスから排出される少なくとも1種類のアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む透明な水溶液をさらなる水(14)で希釈してもよい。濾過デバイス内に保持された懸濁液中に含まれた粗大粒子は、さらなる変換に利用可能にするために、場合により反応器に再循環(12)させてもよい。   Optionally, further treatment (16), eg mechanical treatment or biocide or other, to change the pH of the solution (eg addition of a base such as NaOH), the conductivity of the solution, or the hardness of the solution An additive may be added. As a further option, a clear aqueous solution comprising at least one alkaline earth metal bicarbonate discharged from the filtration device may be diluted with additional water (14). Coarse particles contained in the suspension retained in the filtration device may optionally be recycled (12) to the reactor to be available for further conversion.

一実施形態によれば、供給水の流速は1日あたり20000から500000mである。 According to one embodiment, the feed water flow rate is 20000 to 500000 m 3 per day.

本発明の方法は、飲料水、レクリエーション用の水(スイミングプールの水など)、加工用途のための工業用水、潅漑用水、または精製アルカリ土類金属炭酸塩の作製のための水を生成させるために使用され得る。   The method of the present invention is for producing drinking water, recreational water (such as swimming pool water), industrial water for processing applications, irrigation water, or water for the production of purified alkaline earth metal carbonates. Can be used.

一実施形態によれば、本発明の方法によって得られるアルカリ土類金属炭酸水素塩溶液は、CaCOとして1から700mg/l、好ましくはCaCOとして50から650mg/l、最も好ましくはCaCOとして70から630mg/lのカルシウム濃度を有するものである。スラリーにさらにマグネシウム塩(炭酸水素マグネシウムまたは硫酸マグネシウムなど)が含まれている場合、本発明の方法によって得られるアルカリ土類金属炭酸水素塩溶液は、炭酸マグネシウムとして、1から200mg/l、好ましくは2から150mg/l、最も好ましくは3から125mg/lのマグネシウム濃度を有するものであり得る。 According to one embodiment, the alkaline earth metal hydrogen carbonate solution obtained by the process of the present invention, from 700 mg / l 1 as CaCO 3, preferably 650 mg / l from 50 as CaCO 3, and most preferably as CaCO 3 It has a calcium concentration of 70 to 630 mg / l. When the slurry further contains a magnesium salt (such as magnesium hydrogen carbonate or magnesium sulfate), the alkaline earth metal hydrogen carbonate solution obtained by the method of the present invention is 1 to 200 mg / l as magnesium carbonate, preferably It may have a magnesium concentration of 2 to 150 mg / l, most preferably 3 to 125 mg / l.

本発明の一実施形態によれば、該アルカリ土類金属炭酸水素塩溶液は、1.0NTUより低い、好ましくは0.3NTUより低い濁度を有するものである。   According to one embodiment of the invention, the alkaline earth metal bicarbonate solution is one having a turbidity lower than 1.0 NTU, preferably lower than 0.3 NTU.

物質の比表面積(SSA)
比表面積(SSA)は、Malvern Mastersizer 2000(フラウンホーファーの式に基づく。)を使用して測定した。
Specific surface area of materials (SSA)
Specific surface area (SSA) was measured using a Malvern Mastersizer 2000 (based on Fraunhofer equation).

粒状物質の粒径分布(<Xの直径を有する粒子の質量%)および重量中位直径(d50
粒状物質の重量中位粒子直径および粒子直径質量分布は、Malvern Mastersizer 2000(フラウンホーファーの式に基づく。)を使用して求めた。
Particle size distribution (<% by weight of particles with diameter X) and weight median diameter (d 50 )
The weight median particle diameter and particle diameter mass distribution of the particulate material were determined using a Malvern Mastersizer 2000 (based on Fraunhofer equation).

水性懸濁液のpH
pHは、Mettler−Toledo pHメータを使用して測定した。pH電極の較正は、pH値が4.01、7.00および9.21の標準液を使用して行った。
PH of aqueous suspension
The pH was measured using a Mettler-Toledo pH meter. Calibration of the pH electrode was performed using standard solutions with pH values of 4.01, 7.00, and 9.21.

水性懸濁液の固形分含有量
懸濁液の固形分含有量(「乾燥重量」としても知られている。)は、Mettler−Toledo社(スイス国)製のMoisture Analyser HR73を使用し、以下の設定:120℃の温度、自動スイッチオフ3、標準乾燥、5から20gの懸濁液を用いて測定した。
Solid content of aqueous suspension The solid content of the suspension (also known as “dry weight”) was measured using the Moisture Analyzer HR73 manufactured by Mettler-Toledo (Switzerland) Setting: measured at a temperature of 120 ° C., automatic switch-off 3, standard drying, 5 to 20 g suspension.

濁度
濁度は、Hach Lange 2100AN IS Laboratory Turbidimeterで測定し、較正は、<0.1、20、200、1000、4000および7500NTUのStabCal濁度標準液(ホルマジン標準液)を使用して行った。
Turbidity Turbidity was measured with a Hach Range 2100AN IS Laboratory Turbidimeter and calibration was performed using <0.1, 20, 200, 1000, 4000 and 7500 NTU StabCal turbidity standards (formazin standards). .

硬度(ドイツ硬度;「°dH」で表示)の測定
硬度は、アルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水溶液中のアルカリ土類金属イオンの総量をいい、錯滴定により、エチレンジアミン四酢酸(EDTA;商標名Titriplex III)および当量点指示薬としてエリオクロムTを用いて測定する。
Measurement of hardness (German hardness; expressed in “° dH”) Hardness refers to the total amount of alkaline earth metal ions in an aqueous solution containing alkaline earth metal hydrogen carbonate. By complex titration, ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA; trademark) The name Titriplex III) is measured using Eriochrome T as the equivalence point indicator.

EDTA(キレート剤)はイオンCa2+およびMg2+と、可溶性で安定なキレート錯体を形成する。2mlの25%アンモニア溶液、アンモニア/酢酸アンモニウムバッファー(pH10)およびエリオクロムブラックT指示薬を、100mlの試験対象の水試料に添加した。指示薬およびバッファーは、通常、いわゆる「指示薬−バッファータブレット」として入手可能である。指示薬は、黄色染料でマスキングすると、Ca2+およびMg2+イオンと赤色の錯体を形成する。滴定終了時(これは、すべてのイオンがキレート剤に結合されたとき)、残留しているエリオクロムブラックT指示薬は遊離形態であり、緑色を示す。指示薬をマスキングしなかった場合、色はマゼンタから青に変化する。全硬度は、使用されたEDTAの量から計算され得る。 EDTA (chelating agent) forms soluble and stable chelate complexes with the ions Ca 2+ and Mg 2+ . 2 ml of 25% ammonia solution, ammonia / ammonium acetate buffer (pH 10) and eriochrome black T indicator were added to 100 ml of the water sample to be tested. Indicators and buffers are usually available as so-called “indicator-buffer tablets”. The indicator forms a red complex with Ca 2+ and Mg 2+ ions when masked with a yellow dye. At the end of the titration (which is when all the ions are bound to the chelator), the remaining Eriochrome Black T indicator is in free form and shows a green color. If the indicator is not masked, the color changes from magenta to blue. Total hardness can be calculated from the amount of EDTA used.

以下の表は、水の硬度の種々の単位への変換を示す。   The table below shows the conversion of water hardness to various units.

Figure 2015513444
Figure 2015513444

例で使用した二酸化炭素は、PanGas(ダグメルゼーレン、スイス)から「Kohlendioxid 3.0」として市販されているものである。純度は≧99.9Vol%であった。   The carbon dioxide used in the examples is commercially available as “Kohlendioxid 3.0” from PanGas (Dagmelseelen, Switzerland). The purity was ≧ 99.9 Vol%.


先行技術の例を以下の様式で調製した
先行技術のは、種々の濃度の炭酸カルシウムを有する異なるスラリーを示し、スラリーは異なる炭酸塩岩から調製し、供給水にバッチ様式で投入した。
Example
Examples of prior art prepared examples of the prior art in the following manner, show different slurries having calcium carbonate at various concentrations, the slurry was prepared from different carbonate rocks were charged batchwise to the supply water.

供給水を逆浸透淡水化法により得、約50mg/lのCOで酸性化した。スラリーは、適切な量の炭酸カルシウムを100mlの供給水と、室温で磁気撹拌器を用いて混合することにより調製し、撹拌は1000から1500rpmとし、混合時間は3から5分間とした。 Feed water was obtained by reverse osmosis desalination and acidified with about 50 mg / l CO 2 . The slurry was prepared by mixing an appropriate amount of calcium carbonate with 100 ml of feed water using a magnetic stirrer at room temperature, stirring was 1000 to 1500 rpm, and mixing time was 3 to 5 minutes.

再鉱化を、少量のスラリーを約1リットルの酸性化した供給水に添加することにより行い、このとき、スラリーと供給水は磁気撹拌器を用いて混合し、撹拌は1000から1500rpmとし、混合時間は2分間とした。毎回スラリー添加後、処理した供給水から試料を採取し、アルカリ度、濁度、伝導度、pH、温度を制御した。CaCOとして125mg/lの最終カルシウム濃度を供給水の再鉱化のための目標値として選択した。125mg CaCO/lは0.0125重量%の濃度を表す。各試料について、再鉱化水の濁度を、混合直後および最低60分間の沈降期間後に測定した。沈降試料に対する濁度の測定は、再鉱化方法における沈殿の影響を観察するために行った。 Remineralization is performed by adding a small amount of slurry to about 1 liter of acidified feed water, where the slurry and feed water are mixed using a magnetic stirrer, stirring is 1000 to 1500 rpm, mixing The time was 2 minutes. After each addition of the slurry, a sample was taken from the treated feed water and the alkalinity, turbidity, conductivity, pH, and temperature were controlled. A final calcium concentration of 125 mg / l as CaCO 3 was selected as the target value for remineralization of the feed water. 125 mg CaCO 3 / l represents a concentration of 0.0125% by weight. For each sample, turbidity of remineralized water was measured immediately after mixing and after a settling period of at least 60 minutes. The turbidity measurement on the sedimented sample was performed to observe the effect of sedimentation in the remineralization method.

濁度は、Hach Lange 2100AN IS Laboratory Turbidimeterで測定し、較正は、<0.1、20、200、1000、4000および7500NTUのStabCal濁度標準液(ホルマジン標準液)を使用して行った。   Turbidity was measured with a Hach Range 2100AN IS Laboratory Turbidimeter and calibration was performed using <0.1, 20, 200, 1000, 4000 and 7500 NTU StabCal turbidity standards (formazin standards).

全アルカリ度をMettler−Toledo T70 Titratorで、関連LabX Light Titrationソフトウェアを使用して測定した。この滴定では、使用説明書(application brochure)37(水質分析)の対応するMettler−Toledo法 M415に従ってDGi111−SG pH電極を使用した。pH電極の較正は、4.01、7.00および9.21のpH値のMettler−Toledo標準液を使用して行った。   Total alkalinity was measured with a Mettler-Toledo T70 Titrator using the associated LabX Light Titration software. In this titration, a DGi111-SG pH electrode was used according to the corresponding Mettler-Toledo method M415 of the application broach 37 (water quality analysis). Calibration of the pH electrode was performed using Mettler-Toledo standards with pH values of 4.01, 7.00 and 9.21.

[例1]
スラリーA
スラリー総重量に対して0.5および5重量%の炭酸カルシウム濃度を有する2種類のスラリーを、3.5μmの中粒径および炭酸カルシウムの総重量に対して0.2重量%のHCl不溶分含有量を有する大理石(サルセス(Salses)、フランス)由来の微粉化炭酸カルシウムから調製した。
[Example 1]
Slurry A
Two types of slurries with calcium carbonate concentrations of 0.5 and 5% by weight based on the total weight of the slurry were mixed with a medium particle size of 3.5 μm and 0.2% by weight of HCl insoluble with respect to the total weight of calcium carbonate Prepared from finely divided calcium carbonate from marble with a content (Salses, France).

表1にまとめた結果は、0.5重量%および5重量%のCaCOスラリーを用いた再鉱化方法で、どちらも同様の濁度値を示す。沈降期間後、試料は0.5NTUより低い濁度値を示した。 The results summarized in Table 1, in the remineralization process using 0.5 wt% and 5 wt% of CaCO 3 slurry, both show similar turbidity values. After the settling period, the sample showed a turbidity value lower than 0.5 NTU.

[例2]
スラリーB
スラリー総重量に対して0.5、1および10重量%の炭酸カルシウム濃度を有する3種類のスラリーを、2.8μmの中粒径および炭酸カルシウムの総重量に対して1.5重量%のHCl不溶分含有量を有する大理石(バサースト、オーストラリア)由来の微粉化炭酸カルシウムから調製した。
[Example 2]
Slurry B
Three types of slurries with calcium carbonate concentrations of 0.5, 1 and 10% by weight with respect to the total weight of the slurry were 2.8 μm medium particle size and 1.5% by weight HCl with respect to the total weight of calcium carbonate. Prepared from finely divided calcium carbonate from marble (Bathast, Australia) having an insoluble content.

表1にまとめた結果は、3つの再鉱化方法がすべて同様の濁度値を示す。しかしながら、2分間の再鉱化後に採取した沈降試料で測定された濁度値は例1のものより高く、これは、大理石の炭酸カルシウムのHCl不溶分含有量の差によるものであり得る。   The results summarized in Table 1 show similar turbidity values for all three remineralization methods. However, the turbidity values measured in sedimented samples taken after 2 minutes of remineralization are higher than those in Example 1, which may be due to the difference in the HCl insoluble content of the marble calcium carbonate.

[例3]
スラリーC
スラリー総重量に対して5重量%の炭酸カルシウム濃度を有するスラリーを、3μmの中粒径、2.6m/gの比表面積(SSA)および炭酸カルシウムの総重量に対して0.1重量%のHCl不溶分含有量を有する石灰石(Orgon、フランス)由来の微粉化炭酸カルシウムから調製した。
[Example 3]
Slurry C
A slurry having a calcium carbonate concentration of 5% by weight with respect to the total weight of the slurry is obtained with a medium particle size of 3 μm, a specific surface area (SSA) of 2.6 m 2 / g and 0.1% by weight with respect to the total weight of calcium carbonate Prepared from finely divided calcium carbonate from limestone (Orgon, France) with a HCl insoluble content of

表1にまとめた結果は、沈降試料で測定された濁度値が例1および2の値と比べてずっと低いことを示し、これは、炭酸塩岩の地質構造の違いによるものであり得る。   The results summarized in Table 1 indicate that the turbidity values measured in the sedimentation samples are much lower than those in Examples 1 and 2, which may be due to differences in carbonate rock geological structure.

Figure 2015513444
Figure 2015513444

表1にまとめた結果は、作りたての試料および沈降後であってもほとんどの試料での大きな濁度を示す。   The results summarized in Table 1 show high turbidity in freshly prepared samples and most samples even after settling.

[例4]
種々の粒径
スラリー総重量に対して5重量%の炭酸カルシウム濃度を有する3種類のスラリーを、それぞれ3.5、9および20μmの粒径ならびに炭酸カルシウムの総重量に対して0.2重量%のHCl不溶分含有量を有する大理石由来の微粉化炭酸カルシウムから調製した。
[Example 4]
Three types of slurries having a calcium carbonate concentration of 5% by weight with respect to the total weight of the various particle size slurries were 0.2% by weight based on the particle size of 3.5, 9 and 20 μm and the total weight of calcium carbonate, respectively Was prepared from finely divided calcium carbonate derived from marble having a HCl insoluble content of

表2にまとめた結果は、沈降期間後、大粒径、即ち20μmで再鉱化した水の濁度は、小粒径、即ち3.5μmで再鉱化した水の濁度と比べて低い濁度値を有することを示し、これは、粗大粒子が微粒子と比べてずっと速く沈降するという事実のためという論理である。   The results summarized in Table 2 show that after the settling period, the turbidity of water remineralized at a large particle size, ie 20 μm, is low compared to the turbidity of water remineralized at a small particle size, ie 3.5 μm. It shows that it has a turbidity value, which is logic due to the fact that coarse particles settle much faster than fine particles.

Figure 2015513444
Figure 2015513444

表2にまとめた結果は、作りたての試料での大きな濁度を示す。沈降期間後、大粒径、即ち20μmで再鉱化した水は、小粒径、即ち3.5μmで再鉱化した水と比べて低い濁度値を示し、これは、どうも粗大粒子が微粒子よりもずっと速く沈降するという事実のためという論理であるが、試料を振ったらすぐに試料の濁度は増大する。   The results summarized in Table 2 show the large turbidity of freshly prepared samples. After the settling period, the water remineralized with a large particle size, ie 20 μm, shows a lower turbidity value than the water remineralized with a small particle size, ie 3.5 μm, which means that coarse particles are fine particles. This is due to the fact that it settles much faster than it does, but as soon as the sample is shaken, the turbidity of the sample increases.

3.5μmの重量中位直径(d50)を有する大理石系炭酸カルシウムは、おおよそで、326.3m/0.0125重量%固形分の懸濁液メートルトンに相当する2.61m/gの総粒子表面を示す。 Marble calcium carbonate with a weight median diameter (d 50 ) of 3.5 μm is approximately 2.61 m 2 / g corresponding to a suspension metric tons of 326.3 m 2 /0.0125 wt% solids. The total particle surface is shown.

9μmの重量中位直径(d50)を有する大理石系炭酸カルシウムは、おおよそで、218.8m/0.0125重量%固形分の懸濁液メートルトンに相当する1.75m/gの総粒子表面を示す。 Marble calcium carbonate having a weight median diameter (d 50 ) of 9 μm is approximately 1.75 m 2 / g total equivalent to 218.8 m 2 /0.0125 wt% solids suspension metric tonnes. The particle surface is shown.

20μmの重量中位直径(d50)を有する大理石系炭酸カルシウムは、おおよそで、117.5m/0.0125重量%固形分の懸濁液メートルトンに相当する 0.94m/gの総粒子表面を示す。 Marble calcium carbonate having a weight median diameter (d 50 ) of 20 μm is approximately 0.94 m 2 / g total, corresponding to a metric ton of suspension of 117.5 m 2 /0.0125 wt% solids. The particle surface is shown.

上記の情報から、炭酸カルシウムの溶解速度は、懸濁液中に存在している炭酸カルシウム粒子の比表面積の低減によって低下することが推論され得る。   From the above information, it can be deduced that the dissolution rate of calcium carbonate is reduced by reducing the specific surface area of the calcium carbonate particles present in the suspension.

本発明に関する実施例
本発明による方法の一般的な方法の工程図を図1から図3に示す。
Examples relating to the invention Process diagrams of the general method of the method according to the invention are shown in FIGS.

本発明の実施例に使用した供給水は、Christ(エーシュ、スイス)のイオン交換設備Type Elite 1BTHから得、供給水は、イオン交換(exchanger)後、以下の水質規格を有するものであった:
ナトリウム 169mg/l
カルシウム 2mg/l
マグネシウム <1mg/l
°dH 0.3
The feed water used in the examples of the present invention was obtained from the ion exchange facility Type Elite 1BTH of Christ (Eiche, Switzerland), and the feed water had the following water quality standards after ion exchange:
Sodium 169mg / l
Calcium 2mg / l
Magnesium <1mg / l
° dH 0.3

本発明による方法を例示するため、以下の異なる方法ルートを使用した:   To illustrate the method according to the present invention, the following different method routes were used:

方法A
反応器の懸濁液をミルに通し、このミル内には磨砕ビーズが存在する。
Method A
The reactor suspension is passed through a mill in which milling beads are present.

[実施例5]
Microdol A extra(ドロマイト)
本実施例では、Norwegian Talc社(Knarrevik)から入手したドロマイトMicrodol A extraを少なくとも1種類のアルカリ土類金属炭酸塩として使用した。反応および作業条件を表3および表4に示す。
[Example 5]
Microdol A extra (dolomite)
In this example, dolomite Microdol A extra obtained from Norwegian Talc (Knarrevik) was used as at least one alkaline earth metal carbonate. Reactions and working conditions are shown in Tables 3 and 4.

方法A、25℃(槽温度)   Method A, 25 ° C. (bath temperature)

Figure 2015513444
Figure 2015513444

この試験の懸濁液中の粒子の全鉱物質表面は427500m/懸濁液メートルトンである。 The total mineral surface of the particles in the suspension of this test is 427500 m 2 / metric ton of suspension.

方法A、40℃(槽温度)   Method A, 40 ° C (bath temperature)

Figure 2015513444
Figure 2015513444

この試験の懸濁液中の粒子の全鉱物質表面は167428m/懸濁液メートルトンである。 The total mineral surface of the particles in the suspension of this test is 167428 m 2 / metric ton of suspension.

生成したCaCOのmol対この実施例で使用したCOのmolの比は、1:0.54である。 The ratio of moles of CaCO 3 produced to the moles of CO 2 used in this example is 1: 0.54.

[実施例6]
大理石
本実施例では、Omya International社(スイス)から商標名「Omyacarb 10 AV」で販売されている大理石をアルカリ土類金属炭酸塩として使用した。HCL不溶分含有量は0.7重量%であった。反応および作業条件を表5に示す。
[Example 6]
Marble In this example, marble sold under the trade name “Omycarb 10 AV” from Omya International (Switzerland) was used as the alkaline earth metal carbonate. The HCL insoluble content was 0.7% by weight. Reactions and working conditions are shown in Table 5.

方法A、24℃(槽温度)   Method A, 24 ° C (bath temperature)

Figure 2015513444
Figure 2015513444

この試験の懸濁液中の粒子の全鉱物質表面は421500m/懸濁液メートルトンである。 The total mineral surface of the particles in the suspension of this test is 421500 m 2 / metric ton of suspension.

生成したCaCOのmol対この実施例で使用したCOのmolの比は、1:0.45である。 The ratio of moles of CaCO 3 produced to the moles of CO 2 used in this example is 1: 0.45.

沈降炭酸カルシウムの作製のための、炭酸水素カルシウムを含む水溶液の使用
この実施例の方法Bに従って得た2リットルの透明な透過液を70℃で2時間加熱し、生成沈殿物を、0.2μmの細孔径を有するメンブレンフィルターを用いた濾過によって収集した。
Use of an aqueous solution containing calcium bicarbonate for the preparation of precipitated calcium carbonate 2 liters of a clear permeate obtained according to method B of this example was heated at 70 ° C. for 2 hours, and the resulting precipitate was 0.2 μm And collected by filtration using a membrane filter having a pore size of.

生成沈殿物のXRD解析により以下のことが示される:
アラゴナイト型沈降炭酸カルシウム(PCC) 85.8重量%
マグネシウム高含有カルサイト型沈降炭酸カルシウム 14.2重量%
シリカ/シリケート <0.1重量%
XRD analysis of the product precipitate shows the following:
Aragonite type precipitated calcium carbonate (PCC) 85.8 wt%
Magnesium-rich calcite-type precipitated calcium carbonate 14.2% by weight
Silica / silicate <0.1% by weight

従って、XRDの結果により、シリケート混入原料から非常にきれいな沈降炭酸カルシウムが調製され得ることが示される。   Thus, XRD results indicate that very clean precipitated calcium carbonate can be prepared from silicate-mixed feedstock.

[実施例7]
大理石/シリケートブレンド、オーストリア
本実施例では、大理石/シリケートブレンド(Omya International社(スイス)製のOmyacarb 10 AV”、Aspanger Kaolin社(オーストリア)製の7%の雲母とのミックス)を出発物質として使用した。HCL不溶分含有量は7.5重量%(主に雲母)であった。反応および作業条件を表6に示す。
[Example 7]
Marble / silicate blend, Austria In this example, marble / silicate blend (Omyacarb 10 AV "from Omya International (Switzerland), mix with 7% mica from Aspanger Kaolin (Austria)) is used as starting material The HCL insoluble content was 7.5% by weight (mainly mica), and the reaction and working conditions are shown in Table 6.

方法A、24℃(槽温度)   Method A, 24 ° C (bath temperature)

Figure 2015513444
Figure 2015513444

この試験の懸濁液中の粒子の全鉱物質表面は153500m/懸濁液メートルトンである。 The total mineral surface of the particles in the suspension of this test is 153500 m 2 / metric ton of suspension.

生成したCaCOのmol対この実施例で使用したCOのmolの比は、1:1.66である。 The ratio of moles of CaCO 3 produced to the moles of CO 2 used in this example is 1: 1.66.

この実施例は、本発明が、不純物の多い(この場合、不純物は雲母である。)を用いても実施可能であることを明白に示す。これは、純粋な出発生産品しか使用することができず、これを遠方から生産現地まで輸送しなければならないかもしれない方法のコスト効率の高い代替法である。   This example clearly shows that the present invention can also be practiced with a high amount of impurities (in this case, the impurities are mica). This is a cost-effective alternative to methods where only pure starting products can be used and this may have to be transported from a distance to the production site.

沈降炭酸カルシウムの作製のための、炭酸水素カルシウムを含む水溶液の使用
この実施例の方法Bに従って得た2リットルの透明な透過液を70℃で2時間加熱し、生成沈殿物を、0.2μmの細孔径を有するメンブレンフィルターを用いた濾過によって収集した。
Use of an aqueous solution containing calcium bicarbonate for the preparation of precipitated calcium carbonate 2 liters of a clear permeate obtained according to method B of this example was heated at 70 ° C. for 2 hours, and the resulting precipitate was 0.2 μm And collected by filtration using a membrane filter having a pore size of.

生成沈殿物のXRD解析により以下のことが示される:
アラゴナイト型PCC 97.3重量%
マグネシウム高含有カルサイト型PCC 2.7重量%
シリカ/シリケート <0.1重量%
XRD analysis of the product precipitate shows the following:
Aragonite PCC 97.3% by weight
Magnesium-rich calcite PCC 2.7% by weight
Silica / silicate <0.1% by weight

従って、XRDの結果により、7.5重量%の不溶分含有量(不純物)を含む出発生産品から非常にきれいな沈降炭酸カルシウムが得られることが示される。   Thus, the XRD results show that very clean precipitated calcium carbonate is obtained from the starting product with an insoluble content (impurities) of 7.5% by weight.

[実施例8]
半焼成ドロマイト
方法A=ミル内に磨砕ビーズ(beat)を有するミルに通す、T=20℃
磨砕され一部焼成されたドイツ産ドロマイト(7.5μmの平均粒径および0.90m/gの比表面積(SSA)を有し、Dolomitwerk Jettenberg、Schondorfer GmbH(Oberjettenberg)製)を供給水(Christ製のイオン交換設備)中に2重量%の固形分含有量で分散させた。生成懸濁液は1104μS/cmの伝導度を有していた。
[Example 8]
Semi-calcined Dolomite Method A = Pass through a mill with ground beads in the mill, T = 20 ° C.
Ground and partially calcined German dolomite (with an average particle size of 7.5 μm and a specific surface area (SSA) of 0.90 m 2 / g, manufactured by Dolomitwerk Jettenberg, Schondorfer GmbH (Oberjettenberg)) 2% by weight solid content in a Christ ion exchange equipment). The resulting suspension had a conductivity of 1104 μS / cm.

この懸濁液を循環様式で、2200l/時の速度および20℃の温度にて反応器からポンプ輸送し、各々0.2mの3つの膜モジュール(Microdyn−Modul MD 063 TP 2N)を通過させ、ポンプ輸送して反応器内に戻した。膜モジュールは直列で一列に配置した。 This suspension is pumped from the reactor in a circulating manner at a rate of 2200 l / h and a temperature of 20 ° C. and passed through three membrane modules (Microdyn-Mod MD 063 TP 2N) of 0.2 m 2 each. And pumped back into the reactor. The membrane modules were arranged in a line in series.

15分毎に試料を懸濁液から採取し、試料の伝導度、ドイツ硬度ならびにpHを測定した。表7に得られた結果を示す。   Samples were taken from the suspension every 15 minutes and the conductivity, German hardness and pH of the samples were measured. Table 7 shows the results obtained.

Figure 2015513444
Figure 2015513444

表7は、3から3.5時間後、9.5より低いpHおよび伝導度に関して安定な状態を示す。   Table 7 shows a stable state for pH and conductivity below 9.5 after 3 to 3.5 hours.

表8に、15、90、120、195および285分後に採取した試料のイオンクロマトグラフィー(882 Compact IC Plus、Metrohm)の結果を示す。   Table 8 shows the results of ion chromatography (882 Compact IC Plus, Metrohm) of samples taken after 15, 90, 120, 195 and 285 minutes.

Figure 2015513444
Figure 2015513444

また、表8は、3から3.5時間後のマグネシウム含有量に関して安定な状態を示す。   Table 8 also shows a stable state with respect to the magnesium content after 3 to 3.5 hours.

表9に、使用した反応条件ならびに15、90、120、195および285分後に採取した試料のpH、硬度、d10、d50、d90および比表面積(SSA)を示す。試料採取の場所は槽であり、透過液のpH値を滴定によって測定した。 Table 9 shows the reaction conditions used and the pH, hardness, d 10 , d 50 , d 90 and specific surface area (SSA) of samples taken after 15 , 90 , 120, 195 and 285 minutes. The sample was collected in a tank, and the pH value of the permeate was measured by titration.

Figure 2015513444
Figure 2015513444

開始時、この試験の懸濁液の総粒子表面は15912m/懸濁液メートルトンであり、中間(medium)直径(d50)は7.5μmであると測定された。195分後、中間直径(d50)は0.74μmであると測定され、懸濁液の総粒子表面は126000m/懸濁液メートルトンであった。 At the start, the total particle surface of the suspension in this test was measured to be 15912 m 2 / metric ton of suspension and the medium diameter (d 50 ) was 7.5 μm. After 195 minutes, the median diameter (d 50 ) was measured to be 0.74 μm and the total particle surface of the suspension was 126000 m 2 / metric ton of suspension.

沈降炭酸カルシウムの作製のための、炭酸水素カルシウムを含む水溶液の使用
285分後に試料採取した2リットルの透明な透過液を70℃で2時間加熱し、生成沈殿物(P)を、0.2μmの細孔径のメンブレンフィルターを用いた濾過によって収集し、XRDによって解析した。濾液をエバポレートし、乾燥させ、残渣(R)をXRDによって解析した。
2 liters of clear permeate sampled 285 minutes after use of aqueous solution containing calcium bicarbonate for preparation of precipitated calcium carbonate was heated at 70 ° C. for 2 hours, and the resulting precipitate (P) was 0.2 μm Were collected by filtration using a membrane filter having a pore size of and analyzed by XRD. The filtrate was evaporated to dryness and the residue (R) was analyzed by XRD.

生成沈殿物ならびに得られた残渣のXRD解析により以下のことが示される:   XRD analysis of the product precipitate as well as the resulting residue shows the following:

Figure 2015513444
Figure 2015513444

[実施例9]
PCC ランゲナウ
この試験では、沈降炭酸カルシウム(PCC)を使用した。
[Example 9]
PCC Langenau In this test, precipitated calcium carbonate (PCC) was used.

このPCCは、ポートランダイトの0.1重量%溶液を25°dHの水道水に添加して水のpHをpH6.4からpH7.8に上げることにより作製した。このようにして得た沈降CaCOをこの試験に使用した。 This PCC was made by adding a 0.1 wt% solution of portlandite to 25 ° dH tap water to raise the pH of the water from pH 6.4 to pH 7.8. The precipitated CaCO 3 obtained in this way was used for this test.

方法A、20℃(槽温度)   Method A, 20 ° C (bath temperature)

Figure 2015513444
Figure 2015513444

この試験の懸濁液中の粒子の全鉱物質表面は71400m/懸濁液メートルトンである。 The total mineral surface of the particles in the suspension of this test is 71400 m 2 / metric ton of suspension.

生成したCaCOのmol対この実施例で使用したCOのmolの比は、1:3.38である。 The ratio of moles of CaCO 3 produced to the moles of CO 2 used in this example is 1: 3.38.

[実施例10]
ドロマイト/石灰石ブレンド
パイロットプラント試験
本実施例では、1部のMicrodol A extra(実施例5に記載のドロマイト)を2部のアヴィニヨン地域(フランス)の石灰石と混合し、アルカリ土類金属炭酸塩ブレンドとして使用した。
[Example 10]
Dolomite / limestone blend
Pilot Plant Test In this example, 1 part of Microdol A extra (dolomite described in Example 5) was mixed with 2 parts of limestone from the Avignon region (France) and used as an alkaline earth metal carbonate blend.

実施例10の試験の目的は、6.5から6.7のpHのアルカリ土類金属炭酸水素塩の溶液をパイロット規模で作製することであった。   The purpose of the test of Example 10 was to make a solution of alkaline earth metal bicarbonate at a pH of 6.5 to 6.7 on a pilot scale.

このアルカリ土類金属炭酸塩ブレンドは、試験の開始時、0.43μmのd10、2.43μmのd50および6.63μmのd90を有していた。 This alkaline earth metal carbonate blend had a d 10 of 0.43 μm, a d 50 of 2.43 μm and a d 90 of 6.63 μm at the start of the test.

このブレンドを水中50重量%の懸濁液として供給した。   This blend was fed as a 50 wt% suspension in water.

反応および作業条件を以下に示す。   The reaction and working conditions are shown below.

方法A=ミル内に磨砕ビーズを有するミルに通す、槽温度T=18.5℃
供給槽容積:1.0m
供給水:Christ(エーシュ、スイス)のイオン交換設備により得た脱イオン水(アルカリ土類金属炭酸塩は<1mg/l)
8.0m、内径5.5mm、3m長であり、174本の並列チューブのクロスフローポリエチレン膜モジュール(SeprodynフィルターモジュールSE 150 TP 1L/DF、Microdyn)
細孔直径 1.0μm
クロスフローメンブレンユニットへの懸濁液Sの供給流量:36m/時、膜通過速度:3m/秒
クロスフローメンブレンの供給口の圧力:1バール
クロスフローメンブレンの排出口の圧力:0.3バール
溶液排出口の圧力:0.05バール
細分化デバイスへの懸濁液Sの供給流量:0.40m/時
ミルの供給口の圧力:0.7から0.8バール
COの投入量:1.5から1.6バールの圧力で1.0リットル/分
懸濁液Sの供給液固形分:15重量%
Method A = Pass through a mill with grinding beads in the mill, bath temperature T = 18.5 ° C.
Supply tank volume: 1.0 m 3
Supply water: Deionized water obtained from an ion exchange facility in Christ (Esch, Switzerland) (<1 mg / l for alkaline earth metal carbonate)
8.0m 2 , inner diameter 5.5mm, 3m long, 174 parallel tube cross-flow polyethylene membrane module (Seprodin filter module SE 150 TP 1L / DF, Microdyn)
Pore diameter 1.0μm
Supply flow rate of the suspension S to the crossflow membrane unit: 36 m 3 / hour, membrane passage speed: 3 m / second Pressure at the supply port of the crossflow membrane: 1 bar Pressure at the discharge port of the crossflow membrane: 0.3 bar Pressure at the solution outlet: 0.05 bar Supply flow rate of the suspension S to the fragmentation device: 0.40 m 3 / hour Pressure at the supply port of the mill: 0.7 to 0.8 bar CO 2 input: 1.0 L / min at a pressure of 1.5 to 1.6 bar Suspension S feed solids content: 15% by weight

44時間の連続操作で測定した結果 Results measured for 44 hours of continuous operation:

Figure 2015513444
Figure 2015513444

本発明の方法に従って得て44時間後に採取した懸濁液Sの比粒子表面は408000m/懸濁液Sメートルトンであった。 The specific particle surface of Suspension S obtained according to the method of the present invention and collected 44 hours later was 408000 m 2 / S metric tonnes of suspension.

45mg/lのアルカリ土類金属炭酸塩(CaCO/MgCOの合計)を含む第1の水質の水道水を、この試験の透過液を供給水で希釈することにより作製した。この試験の生成能は、45mg/lのアルカリ土類金属炭酸塩濃度でおよそ6.7m/時に相当する。 A first tap water with 45 mg / l alkaline earth metal carbonate (total of CaCO 3 / MgCO 3 ) was made by diluting the permeate of this test with the feed water. The production capacity of this test corresponds to approximately 6.7 m 3 / hour at an alkaline earth metal carbonate concentration of 45 mg / l.

100mg/lのアルカリ土類金属炭酸塩1(CaCO)および10から15mg/lのアルカリ土類金属炭酸塩2(MgCO)を含む第2の水質の水道水を、この試験の透過液を供給水で希釈することにより作製した。この試験の生成能は、100mg/lのCaCOと10から15mg/lのMgCOの濃度でおよそ2.7m/時に相当する。 A tap water of a second water quality containing 100 mg / l alkaline earth metal carbonate 1 (CaCO 3 ) and 10 to 15 mg / l alkaline earth metal carbonate 2 (MgCO 3 ) was used as the permeate for this test. Prepared by diluting with feed water. The production capacity of this test corresponds to approximately 2.7 m 3 / hr at concentrations of 100 mg / l CaCO 3 and 10 to 15 mg / l MgCO 3 .

[実施例11]
さらなるパイロットプラント試験
この実施例は、パイロット規模での炭酸水素カルシウムの水溶液の調製のためのさらなる試験を示す。得られた炭酸水素カルシウム溶液を、次いで軟水の再鉱化に使用する。軟水は、例えば、地下水または地表水供給源からの天然の軟水、逆浸透または蒸留による淡水化水、雨水であり得る。試験は、異なる炭酸カルシウム生成物を炭酸カルシウム懸濁液(以下、スラリー)の調製のための原料として使用して行い、二酸化炭素の投入後に生成炭酸水素カルシウム溶液を得た。
[Example 11]
Further Pilot Plant Test This example shows a further test for the preparation of an aqueous solution of calcium bicarbonate on a pilot scale. The resulting calcium bicarbonate solution is then used for soft water remineralization. Soft water can be, for example, natural soft water from ground water or surface water sources, desalinated water by reverse osmosis or distillation, rainwater. The test was performed using different calcium carbonate products as raw materials for the preparation of a calcium carbonate suspension (hereinafter referred to as slurry), and a resulting calcium bicarbonate solution was obtained after carbon dioxide was charged.

以下の表10に、初期スラリー容量1200Lでの再鉱化パイロット試験の際に使用した炭酸カルシウムの特性をまとめる。   Table 10 below summarizes the properties of the calcium carbonate used during the remineralization pilot test with an initial slurry volume of 1200 L.

Figure 2015513444
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以下の表11に、本試験に使用した炭酸カルシウム生成物のスラリーの特性をまとめる。   Table 11 below summarizes the properties of the calcium carbonate product slurry used in this test.

Figure 2015513444
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表11に記載の炭酸カルシウム懸濁液(または「スラリー」)は、微粉化炭酸カルシウム粉末と逆浸透水(RO水)を混合することにより調製した。RO水は、逆浸透ユニットを使用してオンサイトで生成させ、以下の表12に概略を示す標準水質を有するものであった。   The calcium carbonate suspension (or “slurry”) listed in Table 11 was prepared by mixing micronized calcium carbonate powder and reverse osmosis water (RO water). RO water was generated on-site using a reverse osmosis unit and had standard water quality as outlined in Table 12 below.

Figure 2015513444
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槽をそれぞれの炭酸カルシウム懸濁液で完全に満たした。次いで、炭酸カルシウム懸濁液を槽からミルの方に、ここから濾過用の膜濾過デバイスへとポンプ輸送した。ミルは、水への炭酸カルシウムの溶解に必要とされる二酸化炭素の投入ポイントとして使用した。得られた溶存炭酸水素塩は、次いで該膜に通し、一方、未溶解炭酸カルシウムは槽に供給し戻した。種々の水のパラメータのうち、伝導度を、この方法によって得られた溶存炭酸水素塩の量の測定のための代用として使用した。   The tank was completely filled with the respective calcium carbonate suspension. The calcium carbonate suspension was then pumped from the tank to the mill and from here to a membrane filtration device for filtration. The mill was used as the input point for carbon dioxide required for dissolution of calcium carbonate in water. The resulting dissolved bicarbonate was then passed through the membrane, while undissolved calcium carbonate was fed back into the bath. Of the various water parameters, conductivity was used as a surrogate for measuring the amount of dissolved bicarbonate obtained by this method.

二酸化炭素および炭酸カルシウムの投入の条件は表13から推論され得よう。   The conditions for carbon dioxide and calcium carbonate input can be inferred from Table 13.

Figure 2015513444
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以下の表14に、スラリー2(固形分含有量2重量%の試料Aを有するスラリーで)の試験の1日目と2日目(1日あたり6から7時間)の終了時に得られた結果をまとめる。   Table 14 below shows the results obtained at the end of tests 1 and 2 (6 to 7 hours per day) of the test of slurry 2 (with a slurry having a solid content of 2 wt% sample A) Summarize.

Figure 2015513444
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表15に示す結果は、スラリー1:約10重量%の試料Aを用いて行ったものである。試験は、0.3L CO/L濃縮液の同じCO投入比を用いて行い、結果は、全試験日数の終了時に得られた値を示した。 The results shown in Table 15 were obtained using the slurry 1: about 10% by weight of sample A. The test was performed using the same CO 2 input ratio of 0.3 L CO 2 / L concentrate, and the results showed the values obtained at the end of all test days.

Figure 2015513444
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CO過剰での比率の影響
スラリー中に存在している固形分の表面積に加え、炭酸カルシウムに対する二酸化炭素の化学量論比、即ちCOの流速としての測定値/濃縮液の流速もまた、水中への炭酸カルシウムの溶解に影響を及ぼすことが予測される。従って、最終伝導度として測定される溶存炭酸水素塩の終濃度は、スラリー中に化学量論的(stoechiometric)過剰で投入されるCOに比例的に増大するはずである。表16に示す結果は、どちらも試料A(d50=13.7μm、SSA=1.3m/g)で作製した2種類のスラリーを用いて行ったものであり、スラリー1は、最初は高固形分含有量であり(スラリー1:約10重量%)、スラリー2は、最初は低固形分含有量であった(スラリー2:約2重量。二酸化炭素および濃縮液の流速は、目標化学量論CO/CaCO比が1倍、2.5倍および5倍である、それぞれ、0.12、0.3および0.6(L CO/L 濃縮液)のCO流速比が達成されるように調整した。
Effect of CO 2 excess ratio In addition to the surface area of solids present in the slurry, the stoichiometric ratio of carbon dioxide to calcium carbonate, ie the measured value as CO 2 flow rate / concentrate flow rate, is also It is expected to affect the dissolution of calcium carbonate in water. Thus, the final concentration of dissolved bicarbonate, measured as the final conductivity, should increase proportionally to the CO 2 charged in stoichiometric excess into the slurry. The results shown in Table 16 were both performed using two types of slurries made with sample A (d 50 = 13.7 μm, SSA = 1.3 m 2 / g). High solids content (slurry 1: about 10% by weight) and slurry 2 was initially low solids content (slurry 2: about 2%. The flow rate of carbon dioxide and concentrate was the target chemistry. The CO 2 flow rate ratio of 0.12, 0.3 and 0.6 (L CO 2 / L concentrate), where the stoichiometric CO 2 / CaCO 3 ratio is 1 time, 2.5 times and 5 times respectively. Adjusted to be achieved.

Figure 2015513444
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この一連の試験の結果は、伝導度が、L CO/L 濃縮液として測定される目標化学量論CO/CaCO比に比例的に増大していることを示す。 The results of this series of tests show that the conductivity increases proportionally to the target stoichiometric CO 2 / CaCO 3 ratio measured as an L CO 2 / L concentrate.

Claims (28)

少なくとも1種類のアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水溶液の調製方法であって、
a)水を準備する工程、
b)少なくとも1種類のアルカリ土類金属炭酸塩および場合により該アルカリ土類金属炭酸塩に対し少量の少なくとも1種類のアルカリ土類金属水酸化物を含む少なくとも1種類の物質を準備する、ここで該少なくとも1種類の物質は乾燥形態または水性形態である、工程
c)COを準備する工程、
d)(i)工程a)の水と、工程b)の少なくとも1種類のアルカリ土類金属炭酸塩および場合により少なくとも1種類のアルカリ土類金属水酸化物を含む少なくとも1種類の物質と、工程c)のCOとを合わせるか、または
(ii)工程a)の水と、工程b)の少なくとも1種類のアルカリ土類金属炭酸塩および場合により少なくとも1種類のアルカリ土類金属水酸化物を含む少なくとも1種類の物質とを合わせ、少なくとも1種類のアルカリ土類金属炭酸塩および場合により少なくとも1種類のアルカリ土類金属水酸化物を含む少なくとも1種類の物質のアルカリ性水性懸濁液を得て、続いて該アルカリ性水性懸濁液を工程c)のCOと合わせるか
のいずれかにより、6から9のpHを有する生成懸濁液Sを得る、ここで該生成懸濁液Sは粒子を含有する、工程、
e)生成懸濁液Sの少なくとも一部を、濾過デバイスに通すことにより該生成懸濁液Sの少なくとも一部を濾過し、少なくとも1種類のアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水溶液を得る工程、
f)生成懸濁液Sの粒子の少なくとも一部または全部を粒子細分化工程に供する工程
を含み、
ここで、工程f)は、工程e)の前および/または該工程と並行して、および/または該工程後に行われ得、
ここで、工程d)で得る生成懸濁液Sの粒子は、少なくとも1000m/生成懸濁液Sメートルトンである総粒子表面積(SSAtotal)を示すものであり、
ただし、工程c)のCOの添加は、工程b)の少なくとも1種類のアルカリ土類金属炭酸塩および場合により少なくとも1種類のアルカリ土類金属水酸化物を含む少なくとも1種類の物質の添加前に行わないことを条件とする、
方法。
A method for preparing an aqueous solution comprising at least one alkaline earth metal bicarbonate,
a) preparing water;
b) providing at least one substance comprising at least one alkaline earth metal carbonate and optionally a small amount of at least one alkaline earth metal hydroxide relative to the alkaline earth metal carbonate, The at least one substance is in dry or aqueous form, step c) providing CO 2 ;
d) (i) the water of step a), at least one substance comprising at least one alkaline earth metal carbonate and optionally at least one alkaline earth metal hydroxide of step b), and step c) with CO 2 , or (ii) the water of step a) and at least one alkaline earth metal carbonate and optionally at least one alkaline earth metal hydroxide of step b). Combined with at least one material comprising, obtaining an alkaline aqueous suspension of at least one material comprising at least one alkaline earth metal carbonate and optionally at least one alkaline earth metal hydroxide Either subsequently combining the alkaline aqueous suspension with the CO 2 of step c) to obtain a product suspension S having a pH of 6 to 9, wherein the product suspension The suspension S contains particles, a process,
e) A step of filtering at least a part of the product suspension S by passing at least a part of the product suspension S through a filtration device to obtain an aqueous solution containing at least one alkaline earth metal hydrogen carbonate. ,
f) a step of subjecting at least part or all of the particles of the generated suspension S to a particle fragmentation step,
Here, step f) can be carried out before and / or in parallel with and / or after step e),
Here, the particles of the product suspension S obtained in step d) exhibit a total particle surface area (SSA total ) of at least 1000 m 2 / product suspension S metric tons,
However, the addition of CO 2 in step c) is prior to the addition of at least one substance comprising at least one alkaline earth metal carbonate and optionally at least one alkaline earth metal hydroxide in step b). On condition that not
Method.
請求項1に記載の方法であって、生成懸濁液Sの粒子が、5000から5000000m/生成懸濁液Sメートルトンの範囲、好ましくは10000から5000000m/生成懸濁液Sメートルトンの範囲、より好ましくは70000から500000m/生成懸濁液Sメートルトンの範囲である総粒子表面積(SSAtotal)を示すことを特徴とする、方法。 2. The process according to claim 1, wherein the particles of the product suspension S are in the range of 5000 to 5 million m < 2 > / product suspension S metric tons, preferably 10,000 to 5000000 m < 2 > / product suspension S metric tons. A method characterized in that it exhibits a total particle surface area (SSA total ) in the range, more preferably in the range of 70,000 to 500,000 m 2 / S metric tonnes of product suspension. 請求項1または2に記載の方法であって、工程b)の少なくとも1種類のアルカリ土類金属炭酸塩および場合により少なくとも1種類のアルカリ土類金属水酸化物を含む少なくとも1種類の物質が、大理石、石灰石、白亜、半焼成石灰、焼成石灰、ドロマイト質石灰石、石灰質ドロマイト、半焼成ドロマイト、焼成ドロマイト、ならびに沈降炭酸カルシウムなどの沈降アルカリ土類金属炭酸塩を含む群から選択されることを特徴とする、方法。   The method according to claim 1 or 2, wherein at least one substance comprising at least one alkaline earth metal carbonate and optionally at least one alkaline earth metal hydroxide of step b) is Selected from the group comprising marble, limestone, chalk, semi-calcined lime, calcined lime, dolomite limestone, calcareous dolomite, semi-calcined dolomite, calcined dolomite, and precipitated alkaline earth metal carbonates such as precipitated calcium carbonate And the method. 請求項1から3のいずれか一項に記載の方法であって、工程b)の少なくとも1種類のアルカリ土類金属炭酸塩および場合により少なくとも1種類のアルカリ土類金属水酸化物を含む少なくとも1種類の物質が、0.1μmから1mmの範囲、好ましくは0.7μmから100μmの範囲の重量中位粒径(d50)を有することを特徴とする、方法。 4. A method according to any one of claims 1 to 3, comprising at least one alkaline earth metal carbonate and optionally at least one alkaline earth metal hydroxide of step b). Process, characterized in that the type of substance has a weight-median particle size (d 50 ) in the range of 0.1 μm to 1 mm, preferably in the range of 0.7 μm to 100 μm. 請求項1から4のいずれか一項に記載の方法であって、工程b)の少なくとも1種類のアルカリ土類金属炭酸塩および場合により少なくとも1種類のアルカリ土類金属水酸化物を含む少なくとも1種類の物質が、0.01から200m/gの範囲、好ましくは1から100m/gの範囲の比表面積(SSA)を有することを特徴とする、方法。 5. A process according to any one of claims 1 to 4, comprising at least one alkaline earth metal carbonate and optionally at least one alkaline earth metal hydroxide of step b). Process, characterized in that the kind of material has a specific surface area (SSA) in the range of 0.01 to 200 m 2 / g, preferably in the range of 1 to 100 m 2 / g. 請求項1から5のいずれか一項に記載の方法であって、工程b)の少なくとも1種類のアルカリ土類金属炭酸塩および場合により少なくとも1種類のアルカリ土類金属水酸化物を含む少なくとも1種類の物質が、乾燥物質総重量に対して0.02から90重量%、好ましくは0.05から15重量%の塩酸(HCl)不溶分含有量を有することを特徴とする、方法。   6. A method according to any one of claims 1 to 5, comprising at least one alkaline earth metal carbonate and optionally at least one alkaline earth metal hydroxide of step b). A process characterized in that the kind of substance has a hydrochloric acid (HCl) insoluble content of 0.02 to 90% by weight, preferably 0.05 to 15% by weight, based on the total weight of the dry substance. 請求項1から6のいずれか一項に記載の方法であって、工程d)で得る生成懸濁液Sが、該生成懸濁液Sの総重量に対して1から80重量%の範囲、好ましくは3から50重量%の範囲、より好ましくは5から35重量%の範囲の固形分含有量を有することを特徴とする、方法。   The method according to any one of claims 1 to 6, wherein the product suspension S obtained in step d) is in the range of 1 to 80% by weight relative to the total weight of the product suspension S; A process characterized in that it has a solids content preferably in the range of 3 to 50% by weight, more preferably in the range of 5 to 35% by weight. 請求項1から7のいずれか一項に記載の方法であって、工程a)の水が、蒸留水、水道水、淡水化水、ブライン、処理済み廃水、または例えば地下水、地表水もしくは雨水などの天然水、から選択されることを特徴とする、方法。   8. The method according to any one of claims 1 to 7, wherein the water in step a) is distilled water, tap water, desalinated water, brine, treated waste water, or, for example, ground water, surface water or rain water. Natural water, selected from. 請求項1から8のいずれか一項に記載の方法であって、工程c)のCOが、気体二酸化炭素、液体二酸化炭素、固体二酸化炭素または二酸化炭素と少なくとも1種類の他のガスとの気体混合物から選択され、好ましくは気体二酸化炭素であることを特徴とする、方法。 The method according to any one of claims 1 8, CO 2 of step c), carbon dioxide gas, liquid carbon dioxide, the solid carbon dioxide or carbon dioxide and at least one other gas A process selected from gaseous mixtures, preferably gaseous carbon dioxide. 請求項1から9のいずれか一項に記載の方法であって、水溶液中に1molの該少なくとも1種類のアルカリ土類金属炭酸水素塩を生成させるために使用されるCOの量が、mol単位で、0.5から4molの範囲、好ましくは0.5から2.5molの範囲、より好ましくは0.5から1.0molの範囲、最も好ましくは0.5から0.65molの範囲であることを特徴とする、方法。 A method according to any one of claims 1 to 9, the amount of CO 2 that is used to generate one type of alkaline earth metal bicarbonates said at least of 1mol in the aqueous solution, mol The unit is in the range of 0.5 to 4 mol, preferably in the range of 0.5 to 2.5 mol, more preferably in the range of 0.5 to 1.0 mol, most preferably in the range of 0.5 to 0.65 mol. A method characterized by that. 請求項1から10のいずれか一項に記載の方法であって、粒子細分化工程f)が、磨砕および/または粉砕工程であり、好ましくは磨砕工程であることを特徴とする、方法。   Method according to any one of claims 1 to 10, characterized in that the particle fragmentation step f) is a grinding and / or grinding step, preferably a grinding step. . 請求項1から11のいずれか一項に記載の方法であって、工程e)または工程f)で得る、少なくとも1種類のアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水溶液が、5から130°dH、好ましくは10から60°dH、最も好ましくは15から50°dHの硬度を有することを特徴とする、方法。   12. The method according to any one of claims 1 to 11, wherein the aqueous solution obtained in step e) or step f) containing at least one alkaline earth metal bicarbonate is 5 to 130 ° dH, Preferably having a hardness of 10 to 60 ° dH, most preferably 15 to 50 ° dH. 請求項1から12のいずれか一項に記載の方法であって、工程e)または工程f)で得る、少なくとも1種類のアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水溶液が、20℃において6.5から9の範囲、好ましくは6.7から7.9の範囲、最も好ましくは6.9から7.7の範囲のpHを有することを特徴とする、方法。   13. The method according to any one of claims 1 to 12, wherein the aqueous solution obtained in step e) or step f) containing at least one alkaline earth metal bicarbonate is 6.5 at 20 ° C. A process characterized in that it has a pH in the range of 9 to 9, preferably in the range of 6.7 to 7.9, most preferably in the range of 6.9 to 7.7. 請求項1から13のいずれか一項に記載の方法であって、工程e)または工程f)で得る、少なくとも1種類のアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水溶液が、炭酸カルシウムとして1から700mg/l、好ましくは50から650mg/l、最も好ましくは70から630mg/lのカルシウム濃度を有することを特徴とする、方法。   14. The method according to any one of claims 1 to 13, wherein the aqueous solution obtained in step e) or step f) containing at least one alkaline earth metal bicarbonate is 1 to 700 mg as calcium carbonate. / 1, preferably having a calcium concentration of 50 to 650 mg / l, most preferably 70 to 630 mg / l. 請求項1から14のいずれか一項に記載の方法であって、工程e)または工程f)で得る、少なくとも1種類のアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水溶液が、炭酸マグネシウムとして1から200mg/l、好ましくは2から150mg/l、最も好ましくは3から125mg/lのマグネシウム濃度を有することを特徴とする、方法。 15. The method according to any one of claims 1 to 14, wherein the aqueous solution obtained in step e) or step f) containing at least one alkaline earth metal bicarbonate is 1 to 200 mg as magnesium carbonate. / 1, preferably having a magnesium concentration of 2 to 150 mg / l, most preferably 3 to 125 mg / l. 請求項1から15のいずれか一項に記載の方法であって、工程e)または工程f)で得る、少なくとも1種類のアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水溶液が、1.0NTUより低い、好ましくは0.5NTUより低い、最も好ましくは0.3NTUより低い濁度値を有することを特徴とする、方法。   16. The method according to any one of claims 1 to 15, wherein the aqueous solution obtained in step e) or step f) comprising at least one alkaline earth metal hydrogen carbonate is lower than 1.0 NTU. A method characterized in that it has a turbidity value, preferably lower than 0.5 NTU, most preferably lower than 0.3 NTU. 請求項1から16のいずれか一項に記載の方法であって、少なくとも工程d)が、5から55℃の範囲、好ましくは20から45℃の範囲の温度で行われることを特徴とする、方法。   A method according to any one of claims 1 to 16, characterized in that at least step d) is performed at a temperature in the range of 5 to 55 ° C, preferably in the range of 20 to 45 ° C. Method. 請求項1から17のいずれか一項に記載の方法であって、工程e)または工程f)で得る水溶液が、
(x)炭酸水素カルシウム、好ましくは、炭酸カルシウムとして25から150mg/lのカルシウム濃度を有する炭酸水素カルシウム、または
(xx)炭酸水素マグネシウム、好ましくは、>0から50mg/lのマグネシウム濃度を有する炭酸水素マグネシウム、または
(xxx)炭酸水素カルシウムおよび炭酸水素マグネシウムの混合物、好ましくは、カルシウムおよびマグネシウムの総濃度が炭酸カルシウムおよび炭酸マグネシウムとして25から200mg/lである混合物
を含むことを特徴とする、方法。
18. The method according to any one of claims 1 to 17, wherein the aqueous solution obtained in step e) or step f) is
(X) calcium bicarbonate, preferably calcium bicarbonate having a calcium concentration of 25 to 150 mg / l as calcium carbonate, or (xx) magnesium bicarbonate, preferably carbonate having a magnesium concentration of> 0 to 50 mg / l Or (xxx) a mixture of calcium bicarbonate and magnesium bicarbonate, preferably a mixture having a total calcium and magnesium concentration of 25 to 200 mg / l as calcium carbonate and magnesium carbonate. .
請求項18に記載の方法であって、工程e)または工程f)で得る水溶液が、
炭酸カルシウムとして45mg/lのカルシウム濃度を有する炭酸水素カルシウム、または
炭酸カルシウムとして80から120mg/lのカルシウム濃度および炭酸マグネシウムとして20から30mg/lのマグネシウム濃度を有する炭酸水素カルシウムおよび炭酸水素マグネシウムの混合物
を含むことを特徴とする、方法。
19. The method according to claim 18, wherein the aqueous solution obtained in step e) or step f) is
Calcium bicarbonate having a calcium concentration of 45 mg / l as calcium carbonate, or a mixture of calcium bicarbonate and magnesium bicarbonate having a calcium concentration of 80 to 120 mg / l as calcium carbonate and a magnesium concentration of 20 to 30 mg / l as magnesium carbonate A method comprising the steps of:
連続工程であることを特徴とする、請求項1から19のいずれか一項に記載の方法。   20. A method according to any one of the preceding claims, characterized in that it is a continuous process. 工程e)の濾過デバイスが、メンブレンフィルター、好ましくは、0.02μmから0.2μmの細孔径を有するチューブ型メンブレンフィルターであることを特徴とする、請求項1から19のいずれか一項に記載の方法。   20. The filtration device of step e) is a membrane filter, preferably a tube-type membrane filter having a pore size of 0.02 to 0.2 [mu] m, according to any one of claims 1 to 19 the method of. 沈降アルカリ土類金属炭酸塩および/またはハイドロマグネサイトの作製のための、特に、沈降炭酸カルシウムおよび/またはハイドロマグネサイトの作製のための、請求項1から21のいずれか一項に記載の方法によって得る少なくとも1種類のアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水溶液の使用。   22. A process according to any one of claims 1 to 21 for the preparation of precipitated alkaline earth metal carbonates and / or hydromagnesite, in particular for the preparation of precipitated calcium carbonate and / or hydromagnesite. Use of an aqueous solution comprising at least one alkaline earth metal bicarbonate obtained by 水の鉱化のための、請求項1から21のいずれか一項に記載の方法によって得る少なくとも1種類のアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水溶液の使用。   Use of an aqueous solution comprising at least one alkaline earth metal hydrogen carbonate obtained by the process according to any one of claims 1 to 21 for the mineralization of water. 水の鉱化方法であって、
I)供給水を準備する工程、
II)少なくとも1種類のアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水溶液を準備する工程、および
III)工程I)の供給水と工程II)の少なくとも1種類のアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水溶液とを合わせて鉱化水を得る工程
を含む、方法。
A method for mineralizing water,
I) the process of preparing the feed water,
II) a step of preparing an aqueous solution containing at least one alkaline earth metal bicarbonate; and III) a feed water of step I) and an aqueous solution containing at least one alkaline earth metal bicarbonate of step II) And obtaining mineralized water by combining them.
請求項24に記載の方法であって、工程II)の少なくとも1種類のアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水溶液が、工程I)の供給水の硬度よりも少なくとも3°dH、好ましくは少なくとも5°dH高い硬度を有することを特徴とする、方法。   25. The method according to claim 24, wherein the aqueous solution comprising at least one alkaline earth metal bicarbonate in step II) is at least 3 ° dH, preferably at least 5 than the hardness of the feed water in step I). A method characterized by having a high hardness of ° dH. 請求項25に記載の方法であって、工程II)の少なくとも1種類のアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水溶液が、少なくとも15dHの硬度を有することを特徴とする、方法。   26. A method according to claim 25, characterized in that the aqueous solution comprising at least one alkaline earth metal hydrogen carbonate of step II) has a hardness of at least 15 dH. 沈降アルカリ土類金属炭酸塩の作製方法であって、
IV)少なくとも1種類のアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水溶液を準備する工程、ならびに
V)工程IV)の少なくとも1種類のアルカリ土類金属炭酸水素塩を含む水溶液を加熱して、沈降アルカリ土類金属炭酸塩を得る工程、および/または
VI)少なくとも1種類のアルカリ土類金属水酸化物またはアルカリ土類金属酸化物を工程IV)の溶液に添加し、沈降アルカリ土類金属炭酸塩を得る工程
を含む、方法。
A method for preparing a precipitated alkaline earth metal carbonate,
IV) a step of preparing an aqueous solution containing at least one alkaline earth metal hydrogen carbonate, and V) heating the aqueous solution containing at least one alkaline earth metal hydrogen carbonate in step IV) to prepare precipitated alkaline earth. And / or VI) adding at least one alkaline earth metal hydroxide or alkaline earth metal oxide to the solution of step IV) to obtain a precipitated alkaline earth metal carbonate. A method comprising the steps of:
請求項27に記載の方法であって、沈降アルカリ土類金属炭酸塩が、例えば非晶質炭酸カルシウムもしくは非晶質炭酸マグネシウムなどの非晶質アルカリ土類金属炭酸塩、カルサイト形、アラゴナイト形もしくはバテライト形の結晶性炭酸カルシウム、マグネサイトおよびハイドロマグネサイトの中から選択されるか、またはそれらの混合物であることを特徴とする、方法。   28. The method of claim 27, wherein the precipitated alkaline earth metal carbonate is an amorphous alkaline earth metal carbonate such as amorphous calcium carbonate or amorphous magnesium carbonate, calcite form, aragonite form. Alternatively, a method characterized in that it is selected from vaterite crystalline calcium carbonate, magnesite and hydromagnesite, or a mixture thereof.
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